备战高考化学一模试题分类汇编铁及其化合物综合含详细答案Word下载.docx
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(4)除去溶液B中混有的少量G溶液的最适宜方法是________。
【答案】FeCl2KCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Ag++Cl-=AgCl↓向溶液B中加入足量铁粉,再经过滤操作
D和硝酸银、稀硝酸的混合溶液反应生成沉淀H和焰色反应呈紫色的溶液可知,H为AgCl,D为KCl,白色沉淀E在空气中变成红褐色沉淀F可知E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,所以G为FeCl3,A为Fe,B为FeCl2,C为NaOH,据此解答。
(1)由分析可知,B为FeCl2,D为KCl,故答案为:
FeCl2;
KCl;
(2)E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,反应的方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)D为KCl,H为AgCl,D转化为H的离子方程式为:
Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:
Ag++Cl-=AgCl↓;
(4)FeCl2中混有的少量FeCl3,可用过量的铁粉将FeCl3转化为FeCl2,过量的铁粉用过滤除去,故答案为:
向溶液B中加入足量铁粉,再经过滤操作。
【点睛】
白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色所涉及的反应正是E到F:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
3.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:
(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。
则甲是________(填化学式)。
写出“
”转化的离子方程式______________________。
(2)若乙溶液中加入
溶液,有血红色出现,则乙溶液中含有的离子是___________,甲的化学式为_____________。
【答案】
(1)甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,按信息知甲为
、乙是硫酸铝,丙为
,则乙与氨水反应的离子方程式为:
;
溶液,有血红色出现,则乙为硫酸铁,其溶液中含有铁离子,氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液,因此甲为氧化铁。
铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错,同学往往错误地把离子方程式写错成
。
4.某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+。
从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂X、Y、Z均过量)。
(1)试剂X为_______,加入试剂X发生的离子方程式是___________试剂Z为___________。
(2)操作②为____________(填实验分离方法)。
(3)溶液2中含有的溶质有__________(填化学式)。
(4)写出操作④的化学反应方程式____________。
(5)金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应,产生的气体为_________(填化学式)。
【答案】铝2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu氨水过滤Al2(SO4)3、H2SO4Al2(SO4)3、H2SO4SO2
某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+,由流程可知加入X为金属铝,用于置换出铜,溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4,不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物,向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al,反应产生Al2(SO4)3,而Cu不能发生反应,则为稀H2SO4,溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4,由于Al(OH)3是两性物质,能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质,因此向①②混合后加入氨水,可生成Al(OH)3沉淀,过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3,电解熔融的Al2O3可生成Al,以此解答该题。
根据上述分析可知操作①是过滤,不溶性物质为Cu、Al混合物,操作②是过滤,试剂Y是H2SO4,溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4,溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4,试剂Z是氨水,操作③是过滤,操作④加热分解Al(OH)3,操作⑤是电解。
(1)由以上分析可知X为Al,可用于除去溶液中的Cu2+,反应的离子方程式为:
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu;
试剂Z为氨水;
(2)操作①②③用于分离固体和液体,为过滤操作;
(3)溶液2中含有的溶质有Al2(SO4)3、H2SO4;
(4)操作④是加热Al(OH)3,Al(OH)3不稳定,受热发生分解反应,化学方程式为:
2Al(OH)3
2Al2O3+3H2O;
(5)金属Cu与浓硫酸混合加热,发生氧化还原反应,产生CuSO4、SO2、H2O,反应方程式为:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O,所以反应产生的气体为SO2。
本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用,把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,注意实验的设计意图,把握物质的性质,侧重考查学生的分析与实验能力。
5.已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。
请回答下列问题。
(1)写出下列各物质的化学式:
X______、Y______、A______、B______、C______。
(2)反应①的离子方程式为____________。
【答案】Cl2SO2HClH2SO4FeCl32Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,A中含Cl-;
B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀,B中含SO42-;
又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与
反应,则X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。
(1)分析可知,X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。
(2)反应①为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
6.已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀,试根据图中转化关系,回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式:
A_________,C________,F________,G_________。
(2)检验D中阳离子的方法为________________________
(3)保存C溶液时要加固体A的原因__________________
(4)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。
①E→F的化学反应方程式:
_________________________
②C→D的离子反应方程式:
【答案】FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+(答案合理即可)防止Fe2+被O2氧化变质4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀,由转化关系可知F为Fe(OH)3,A为Fe,Fe与氧气反应生成B为Fe3O4,四氧化三铁与盐酸反应得到氯化亚铁与氯化铁,故Fe与盐酸反应得到X为氢气、C为FeCl2,可推知E为Fe(OH)2、D为FeCl3,G为Fe2O3。
(1)根据分析可知A为Fe,C为FeCl2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3,故答案为:
Fe;
Fe(OH)3;
Fe2O3;
(2)D为FeCl3,含有阳离子为Fe3+,检验Fe3+离子的方法为:
取少量D溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红色,证明有Fe3+,故答案为:
取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+(答案合理即可);
(3)FeCl2易被空气中氧气氧化,保存FeCl2溶液时加固体Fe,防止Fe2+被氧气氧化,故答案为:
防止Fe2+被氧气氧化;
(4)E转化为F是氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,现象是:
白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;
反应化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,C→D反应离子方程式为:
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-;
故答案为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
本题涉及Fe元素单质化合物的性质及转化,物质的颜色是推断突破口,再结合转化关系推断各物质,掌握元素化合物的性质是解题的关键。
7.某课外小组对金属钠进行研究。
已知C、D都是单质,F的水溶液是一种常见的强酸。
(1)金属Na在空气中放置足够长时间,最终的生成物是:
______。
(2)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,写出该反应的化学方程式__________。
(3)若A是一种不稳定的盐,A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色,最后变成红褐色的E,请写出白色絮状沉淀转变成红褐色沉淀过程发生化学反应的方程式:
____________。
【答案】碳酸钠或Na2CO32Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Na和O2点燃生成M,则M为Na2O2;
Na和水反应生成B和C,其中C为单质,则C为H2,B为NaOH;
F的水溶液为常见的强酸,则F为HCl,D为Cl2。
题中没有给出A、E、G的信息,故需要结合小题中的信息,去推断各题对应的物质。
(1)金属Na在空气中,表面会被氧化为Na2O,Na和Na2O都会和水蒸气反应生成NaOH,NaOH会再和CO2反应生成Na2CO3;
(2)从题中信息可以推出A为Al,A、B反应的化学方程式为:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)从题中信息可以推出A为亚铁盐,白色絮状沉淀为Fe(OH)2,E为Fe(OH)3,白色絮状沉淀转变成红褐色沉淀过程发生化学反应的方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
金属钠在空气中放置,先变为氧化钠,与水反应生成氢氧化钠,该物质易吸水而潮解,形成氢氧化钠溶液,再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠晶体,风化后得到碳酸钠粉末。
8.金属A能够被磁铁所吸引.A及其A的化合物之间有如下的转化关系:
(1)写出A、C的化学式:
A_____;
C_____.
(2)检验B中阳离子的试剂是_____.
(3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
A→D的离子方程式_____
E→C的化学方程式_____
【答案】FeFe(OH)3KSCN溶液或NaOH溶液Fe+2H+═Fe2++H2↑4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3
金属A能够被磁铁所吸引,则A是Fe,Fe在氯气中燃烧生成B为FeCl3,Fe和HCl反应生成FeCl2和H2,FeCl3和Fe反应生成FeCl2,则D为FeCl2,B和NaOH反应生成红褐色的C为Fe(OH)3,D和NaOH溶液反应生成的白色E为Fe(OH)2,Fe(OH)2和氧气、水反应生成Fe(OH)3。
(1)通过以上分析知,A、C分别是Fe、Fe(OH)3,故答案为:
Fe(OH)3;
(2)B为氯化铁,铁离子用KSCN或NaOH溶液检验,铁离子和KSCN混合后溶液呈血红色,和NaOH反应生成红褐色沉淀,所以可以用KSCN或NaOH溶液检验,
KSCN溶液或NaOH溶液;
(3)Fe和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,
氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3,
Fe+2H+=Fe2++H2↑;
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
本题以Fe及其化合物之间的转化为载体考查无机物推断,明确物质性质是解本题关键。
本题的突破口为C的颜色。
本题的易错点为氢氧化亚铁氧化的方程式的书写。
9.已知A、B、C均为含铁化合物,请根据以下四种物质的转化过程回答相关问题:
Fe
A
B
C
(1)反应①、③中属于氧化还原反应的是________________(填序号)。
(2)向B的溶液中滴入几滴KSCN溶液后,可观察到的现象是__________。
(3)反应②的离子方程式为_____________。
【答案】①溶液呈血红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
根据铁的化学性质及图中的转化过程分析知,A为氯化亚铁,B为氯化铁,C为氢氧化铁,据此分析解答;
根据铁离子的检验方法分析实验现象;
根据氯气的氧化性书写相关反应的离子方程式。
(1)反应①为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,属于置换反应,是氧化还原反应,③是氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,属于复分解反应,是非氧化还原反应,故答案为:
①;
(2)B为氯化铁溶液,铁离子遇到KSCN形成血红色溶液,故答案为:
溶液呈血红色;
(3)反应②是氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:
10.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F,它们之间能发生如图反应。
(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
(1)丙的化学式为____。
(2)A的一种氧化物为淡黄色固体,该物质的电子式为___。
(3)写出气体乙与C溶液反应的离子方程式:
____。
(4)若将C溶液与E溶液混合,则可以观察到的现象是:
(5)配制F溶液时,要将F固体先溶于较浓的盐酸中,再加水稀释,其目的是___(用简单文字和离子方程式说明)。
(6)设计一种检验物质E溶液中金属阳离子实验方案:
____(写出实验步骤,现象和结论)。
【答案】HCl
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色抑制Fe3+水解,Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+
金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,乙是黄绿色气体,乙为Cl2,红褐色沉淀为Fe(OH)3,由反应①Na→气体甲+C,为Na与水的反应,生成甲为H2,C为NaOH,H2和Cl2反应生成气体丙,丙为HCl,D为盐酸溶液,由HCl+金属B→E可知,B为金属Fe,E为FeCl2,FeCl2与Cl2反应生成F,则F为FeCl3。
据此解答。
(1)由上面的分析可知,丙的化学式为HCl;
故答案为HCl;
(2)A的一种氧化物为淡黄色固体,为过氧化钠,该物质的电子式为
答案为:
(3)Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)若将NaOH溶液与FeCl2溶液混合发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁在空气中不稳定,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(5)FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+发生水解生成Fe(OH)3:
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,先加入较浓的盐酸可抑制Fe3+水解;
抑制Fe3+水解,Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+;
(6)检验物质FeCl2溶液中Fe2+方法为:
取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+;
取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+。
11.有关物质的转化关系如图所示(部分反应的产物已略去)。
A只含两种元素,摩尔质量为72g·
mol−1。
B是无色气体,其水溶液是常见的酸,C是常见金属,E的组成元素与水相同,其水溶液常用于实验室制氧气,H的俗名是熟石灰,J为红褐色固体。
(1)A的化学式为___。
(2)D的电子式为___。
(3)写出反应③的离子方程式:
___。
(4)写出反应④的化学方程式:
【答案】CaO2
H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2
H的俗名是熟石灰,H是Ca(OH)2;
E的组成元素与水相同,其水溶液常用于实验室制氧气,E是H2O2;
A只含两种元素,与B反应生成E(H2O2),A为CaO2,CaO2与酸反应生成过氧化氢,B是无色气体,其水溶液是常见的酸,则B为HCl;
J为红褐色固体,J应该是Fe(OH)3;
则金属C应该是Fe,以此解答对应物质的性质以及题目要求解答该题。
(1)由分析可知,A为CaO2,化学式为:
CaO2;
(2)A为CaO2,B为HCl,CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2,则D为CaCl2,电子式为
(3)E是H2O2,B为HCl,C是Fe,则Fe我FeCl2,反应③的离子方程式为:
H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(4)由三可知I为FeCl3,J为红褐色固体,J应该是Fe(OH)3,H为Ca(OH)2,④的化学方程式为:
3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2。
12.归纳总结是学习化学的一种方法。
(1)甲同学发现A、B、C三种物质有如图l所示的相互反应关系,“—”表示能反应(部分反应物、生成物以及反应条件省略,下同)。
己知A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症;
B胃酸的主要成分;
B与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则A是__(填化学式(下同),C是___。
请写出下列反应的化学方程式:
A与B__;
B与C____。
(2)乙同学发现X、Y、Z三种物质有如图2所示的循环转化关系“→”表示能转化。
①若X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂氯化钙,Y俗称熟石灰。
则X的化学式为___;
请写出Y→Z的反应化学方程式____。
【答案】FeAgNO3Fe+2HCl=FeCl2+H2↑HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3CaCl2Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(1)A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症,所以A是铁,B是胃酸的主要成分,所以B盐酸,盐酸与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以C是硝酸银,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和硝酸银反应生成白色的氯化银沉淀和硝酸,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,推出的物质满足题中的转化关系。
故A是Fe,C是AgNO3,A与B的反应是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,B与C的反应是盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,化学方程式为:
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
(2)X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂氯化钙,化学式为CaCl2,Y俗称熟石灰,所以Y是氢氧化钙,依据X、Y、Z三种物质的转化关系可知,Z是碳酸钙,氯化钙和饱和氢氧化钠反应会生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应会生成碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,推出的各种物质均满足题中的转化关系。
故X的化学式为CaCl2,Y→Z的反应是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
解框图题的方法:
最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
13.下图①到⑩分别代表反应中的一种物质,且它们均为化学中的常见物质。
(1)①的化学式为_______,⑤和⑥反应的化学方程式为_______________。
(2)实验室由⑧制取⑨的离子方程式为____________________;
⑨转变为⑩的化学方程式为____________________。
由⑨转变为⑩的反应现象为__________________。
【答案】Al2O32Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀逐渐变为灰绿色最后变为红褐色
①到⑩分别代表反应中的一种物质,且它们均为中学化学中的常见物质,①能与酸或碱反应,且①电解生成氧气,则①为Al2O3,②中含AlO2-离子,③中含Al3+离子,④为Al(OH)3,⑤为单质Al,⑤⑥发生铝热反应,⑦为Fe,⑧中含Fe2+离子,⑨为Fe(OH)2,⑩为Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解产生⑥是Fe2O