高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案解析Word文件下载.docx
《高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案解析Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案解析Word文件下载.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案解析Word文件下载.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-1/26/649f5774-df08-4ed5-844e-a19e56ca2443/649f5774-df08-4ed5-844e-a19e56ca24431.gif)
(4)溶液B中阴离子除OH-外还有_____,溶液D中存在的金属离子为_____。
【答案】过滤H2(或氢气)HCl还原剂AlO2-Fe2+
金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应,而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2易溶于水,所以气体A是H2,溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液,固体C是Fe,Fe是比较活泼的金属,与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气,因此溶液D为FeCl2,据此分析解答。
(1)操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤;
(2)气体A是H2;
(3)A是H2,H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2作还原剂,;
(4)溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液,所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-;
铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2,溶液D中含有的金属离子为Fe2+。
【点睛】
本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。
注意知识的积累是解题的关键,HCl的氧化性比较弱,只能把Fe氧化为Fe2+,Cl2、H2O2具有强氧化性,可以把Fe氧化为Fe3+;
Al既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。
3.已知有以下物质相互转化关系:
试回答:
(1)写出各物质的化学式A________________、
D___________、F_______。
(2)检验G溶液中阳离子所选用的试剂是_______(写化学式),实验现象是______。
(3)写出B溶液与C溶液反应的化学方程式___________________________。
(4)写出G溶液与A反应的离子反应方程式___________________________。
(5)上图中共有6个化学反应,其中属于氧化还原反应的有几个?
________。
【答案】FeKClFe(OH)3KSCN溶液呈红色FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KClFe+2Fe3+=3Fe2+3
B溶液和C溶液反应生成白色沉淀E,在空气中变成红褐色F,所以E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,D溶液和AgNO3溶液反应生成白色沉淀为AgCl,得到的溶液的焰色反应呈紫色,说明溶液中有K+,所以B溶液和C溶液是FeCl2和KOH。
Fe(OH)3和盐酸反应生成的G溶液为FeCl3溶液,FeCl3溶液和A反应生成B,所以B是FeCl2,A是铁,C即为KOH,A和盐酸反应生成FeCl2和氢气,符合题意。
故A为Fe,B为FeCl2,C为KOH,D为KCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,H为AgCl。
由以上分析可知:
A为Fe,B为FeCl2,C为KOH,D为KCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,H为AgCl。
(1)化学式A:
Fe,D:
KCl,F:
Fe(OH)3。
(2)检验G(FeCl3)溶液中的Fe3+可选用KSCN溶液,Fe3+和SCN-反应生成红色的配离子和配合物,溶液显红色。
(3)B(FeCl2)溶液与C(KOH)溶液反应的化学方程式为FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KCl。
(4)G(FeCl3)溶液与A(Fe)反应的离子反应方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(5)上图中的6个化学反应,铁和盐酸的置换反应、Fe(OH)2在空气中被氧气氧化为Fe(OH)3的反应以及FeCl3和铁生成FeCl2的归中反应属于氧化还原反应,其他3个都是复分解反应,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,所以属于氧化还原反应的共有3个。
4.A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;
通常情况下A为固体、B为黄绿色气体、C为无色气体。
D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X常温下是无色气体,其水溶液是一种无氧强酸溶液,E为黑色固体,H在常温下为液体。
它们之间的转化如图所示(某些反应条件和部分反应产物已略去)。
(1)写出下列物质的化学式:
D___,X___。
(2)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是___(填数字编号)。
(3)反应⑥的离子方程式为:
___。
(4)反应⑦的化学方程式为___;
该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子___mol。
(5)除去D溶液中混有的少量G的方法是:
(6)检验G溶液中阳离子的方法是:
【答案】FeCl3HCl③⑥Fe3++3SCN-=Fe(SCN)33Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H20.8向混合液中通入足量氯气(或氯水)(或加入足量H2O2)取少量G溶液于试管中,滴2滴KSCN溶液,溶液不变色,再加新制氯水,溶液变为红色
单质A和C反应生成黑色晶体E,E和X酸反应生成D、G、H,其中D、G之间可以实现相互转化,说明A为变价金属Fe,E为Fe3O4,C为O2,依据D+A=G说明D为含三价铁离子的化合物,F为含硫氰酸根离子的化合物,G为含Fe2+离子的化合物,H在常温下为液体,H为H2O;
B为黄绿色气体,B是氯气,依据G+B=D判断D为FeCl3、G为FeCl2、X为HCl。
据此解答。
根据以上分析,
(1)D是氯化铁,化学式是FeCl3,X是盐酸,化学式是HCl。
(2)反应①是铁与氯气反应生成氯化铁,元素化合价改变,属于氧化还原反应;
反应②是铁与氧气反应生成Fe3O4,元素化合价改变,属于氧化还原反应;
反应③是Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和水,元素化合价不变,不属于氧化还原反应;
反应④是FeCl3与铁反应生成FeCl2,铁元素化合价改变,属于氧化还原反应;
反应⑤是FeCl2与氯气反应生成FeCl3,元素化合价改变,属于氧化还原反应;
反应⑥是Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,元素化合价不变,不属于氧化还原反应;
反应⑦是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,元素化合价改变,属于氧化还原反应;
在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是③⑥。
(3)反应⑥是Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。
(4)反应⑦是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
3mol铁反应转移8mol电子,所以反应中每消耗0.3mol的铁,可转移电子0.8mol。
(5)FeCl2与氯气反应生成FeCl3,除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是通入过量的氯气。
(6)Fe3+与SCN-反应生成血红色Fe(SCN)3,Fe2+与SCN-作用不显红色,所以检验Fe2+的方法是:
取少量G溶液于试管中,滴2滴KSCN溶液,溶液不变色,再加新制氯水,溶液变为红色,说明含有Fe2+。
5.已知有以下物质相互转化。
其中A为金属试回答:
(1)写出B的化学式________________,D的化学式________________。
(2)写出由D转变成H的化学方程式________________。
(3)写出向G溶液加入A的有关离子反应方程式________________。
(4)写出E转变为F的实验现象为:
_________________________化学方程式:
___________________。
【答案】FeCl2KClKCl+AgNO3=AgCl↓+KNO32Fe3++Fe=3Fe2+生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
依据转化关系中的反应现象可以判断,白色沉淀E为Fe(OH)2,红褐色沉淀F为Fe(OH)3,D溶液加入硝酸酸化的硝酸银生成白色沉淀H为AgCl,生成的溶液中含有钾离子,证明D溶液为KCl,依据转化关系得到,C为KOH,B为FeCl2,F溶解于盐酸,说明加盐酸溶解生成的G为FeCl3,判断A为Fe;
D和硝酸银反应生成白色沉淀H,H不溶于稀硝酸,所以H是氯化银,则D中含有氯离子,D和硝酸银混合溶液进行焰色反应呈紫色,则D中含有钾元素,所以D是氯化钾,白色沉淀E和氧气反应生成红褐色沉淀F,则F是氢氧化铁,E是氢氧化亚铁,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液,所以G是氯化铁,氯化铁和A反应生成B,B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁,所以A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾。
(1)通过以上分析知,B是氯化亚铁,D是氯化钾,B和D的化学式分别是:
FeCl2、KCl,
故答案为:
FeCl2;
KCl;
(2)D是KCl,H为AgCl,D转变成H的化学方程式为KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,
KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3;
(3)G为FeCl3,A为Fe,它们之间的反应发生氧化还原反应,2Fe3++Fe=3Fe2+,
2Fe3++Fe=3Fe2+;
(4)E是氢氧化亚铁,F是氢氧化铁,氢氧化亚铁和氧气。
水反应生成氢氧化铁,实验现象为:
生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,
生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3。
通过特征反应,判断出物质,如物质的颜色,焰色反应,沉淀的颜色推断出物质。
6.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)
请回答下列问题:
(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。
(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+。
7.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。
8.A—J都是初中化学常用的物质。
其中B、E、H、J是单质,其余均为化合物,气体C可用于灭火。
它们相互间的转化关系如下图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
⑴写出物质D、J的化学式:
D___________,J___________。
⑵“气体C→B”的转化过程,在自然界中称为____________作用。
⑶反应①的反应条件___________,其基本反应类型___________。
⑷写出反应②的化学方程式:
⑸若要实现“H+I→红色固体J”的转化,物质I必须满足的条件是___________。
【答案】CaCO3Cu光合点燃化合反应C+CO2
2CO可溶性铜盐
根据A-J都是初中化学常见的物质,B、E、H、J是单质,其余均为化合物,气体C可用于灭火,所以C是二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水,所以D是碳酸钙,二氧化碳和碳高温会生成一氧化碳,所以E是木炭,F是一氧化碳,一氧化碳和G生成的会转化成红色固体J,所以G是氧化铁,H是铁,I可以是硫酸铜,J是铜,铁和B会生成黑色固体A,所以B是氧气,A是四氧化三铁,然后将推出的物质进行验证即可。
根据上述分析可知,
(1)D是CaCO3,J是Cu,故答案为:
CaCO3;
Cu;
(2)“气体C→B”的转化过程是二氧化碳转化成氧气,在自然界中称为光合作用,故答案为:
光合;
(3)反应①是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应条件是点燃,该反应满足化合反应多变一的条件,属于化合反应,故答案为:
点燃;
化合反应;
(4)反应②是二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳,化学方程式为:
C+CO2
2CO;
(5)若要实现“H+I→红色固体J”的转化,物质I必领满足的条件是可溶性铜盐,故答案为:
可溶性铜盐。
9.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。
10.已知:
如图中A是金属铁,请根据图中所示的转化关系,回答下列问题:
(1)写出E的化学式____;
(2)写出反应③的化学方程式:
__________;
(3)写出①④在溶液中反应的离子方程式:
________、______。
【答案】Fe(OH)22FeCl2+Cl2=2FeCl3Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
A是金属铁,与HCl反应生成C为FeCl2,C可与NaOH反应,故D为H2,E为Fe(OH)2;
C与Cl2反应生成D为FeCl3,FeCl3能与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)2与氧气和水反应生成Fe(OH)3;
根据转化关系可知,Fe与H2O在加热的条件下也可以生成H2,应是Fe与水蒸气的反应生成Fe3O4和H2,则B为Fe3O4,据此解答。
根据上述分析易知:
(1)E为Fe(OH)2;
(2)反应③为FeCl2与氯气反应生成D为FeCl3,其反应的方程式为:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
(3)反应①为铁与HCl反应生成FeCl2与H2的过程,其离子方程式为:
Fe+2H+=Fe2++H2↑;
反应④为FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3与NaCl的过程,其离子方程式为:
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。
11.已知A为金属单质,下列物质相互转化如图所示:
(1)写出B的化学式____,D的化学式__________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式____。
(3)向G溶液加入A的有关离子反应方程式______________________。
(4)某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液,在空气中放置一会儿变为蓝色,写出与上述变化过程相关的离子方程式____________,______________。
【答案】FeCl2KCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe3++Fe=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2
由题给实验现象可知,白色沉淀E在空气中变化为红褐色沉淀F,说明E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,F与盐酸反应生成G为FeCl3,金属A与氯化铁反应生成B,B与C反应得到E与D,故A为Fe,B为FeCl2,则Fe与盐酸反应生成氢气与FeCl2;
D溶液和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀H为AgCl,溶液透过钴玻璃进行焰色反应为紫色,证明溶液中含有钾元素,故D为KCl,则C为KOH。
(1)根据以上分析可知,A是Fe,B为FeCl2,D为KCl,故答案为:
(2)由E转变成F的反应是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3