高考化学一模试题分类汇编铁及其化合物综合含答案解析文档格式.docx
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其中①②③均为有单质参与的反应。
(1)若A是常见的金属,①③中均有同一种黄绿色气体参与反应,B溶液遇KSCN显血红色,且②为化合反应,写出反应②的离子方程式_________________________。
(2)如何检验上述C溶液中的阳离子?
______________________。
(3)若B是太阳能电池用的光伏材料,①②③为工业制备B的反应。
C的化学式是____________,属于置换反应____________,(填序号)写出反应①的化学方程式____________________。
【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+SiCl4①③2C+SiO2
Si+2CO↑
(1)由转化关系可知A为变价金属,则A应为Fe,B为氯化铁,C为氯化亚铁,②为Fe与氯化铁的反应;
(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,以此解答该题。
(1)A是常见的金属,①③中均有同一种气态非金属单质参与反应,且②为化合反应,则该非金属气体为Cl2,B为氯化铁,则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;
(2)由分析知C为氯化亚铁,检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+;
(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,则反应①的化学方程式为SiO2+2C
Si+2CO↑,其中属于置换反应的有①③。
3.在下列物质转化关系中,反应的条件和部分产物已略去。
已知:
甲、乙是两种常见金属,反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。
回答下列问题:
(1)反应I中,甲在通常条件下和水剧烈反应,除丙外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,写出该物质的电子式:
_______,该化合物中存在的化学键有:
_________。
与甲在同一周期的金属元素(包括甲),按单质熔点由高到低的顺序排列依次为:
_______(元素符号)。
(2)反应Ⅱ中,乙与H2O在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙在周期表中的位置是_______;
写出反应Ⅱ的化学方程式_______。
(3)通过比较反应I、Ⅱ的反应条件,可得出甲的金属性比乙的金属性_______(填“强”或“弱”),比较二者金属性强弱的依据还可以是_______(写出一种即可)。
(4)下列关于第三周期金属元素的单质及其化合物的说法正确的是_______(选填答案编号)
a.工业上一般用电解法进行冶炼,获取单质
b.金属阳离子都具有相同的电子排布式
c.氢氧化物都能容易分解得到相应的氧化物
d.金属氯化物都是电解质,都属于离子化合物
【答案】
离子键、共价键Al、Mg、Na第四周期Ⅷ族3Fe+4H2O
Fe3O4+H2强NaOH是强碱,而Fe(OH)3是弱碱ab
已知反应Ⅲ是工业制盐酸的反应,则丙为H2,丁为HCl;
反应I中,甲在通常条件下和水剧烈反应,除丙外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,则甲为金属钠;
反应Ⅱ中,乙与H2O在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙为铁。
据此解答。
(1)由以上分析知,甲为金属钠,则焰色反应为黄色的物质为NaOH,电子式为
,该化合物中存在的化学键有离子键、共价键。
与甲在同一周期的金属元素有Na、Mg、Al三种,它们的离子带电荷数依次增多,离子半径依次减小,所以按单质熔点由高到低的顺序排列依次为Al、Mg、Na。
答案为:
;
离子键、共价键;
Al、Mg、Na;
(2)由以上分析知,乙为铁,与H2O在高温下反应,生成的有磁性的物质为Fe3O4,铁为26号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则铁在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族;
反应Ⅱ的化学方程式为3Fe+4H2O
Fe3O4+H2。
第四周期Ⅷ族;
3Fe+4H2O
Fe3O4+H2;
(3)钠与水在常温下剧烈反应,铁与水在高温下才能反应,由此可得出钠的金属性比铁的金属性强,比较二者金属性强弱的依据还可以是NaOH是强碱,而Fe(OH)3是弱碱来判断。
强;
NaOH是强碱,而Fe(OH)3是弱碱;
(4)a.工业上一般用电解法冶炼NaCl、MgCl2、Al2O3,获取单质,a正确;
b.Na+、Mg2+、Al3+都具有相同的电子排布式1s22s22p6,b正确;
c.NaOH热稳定性强,很难分解得到相应的氧化物,c不正确;
d.金属氯化物都是电解质,但AlCl3属于共价化合物,d不正确;
ab。
【点睛】
在书写铁与H2O在高温下反应,我们易忽视“有磁性的物质”,而把产物写成Fe2O3和H2,从而产生错误。
4.A是一种红棕色金属氧化物;
B、D是金属单质;
J是一种难溶于水的白色化合物,受热易分解。
(1)A、E、J、G的化学式分别为___、___、___、___。
(2)C转化为I的离子方程式为___。
(3)H和I反应生成J的离子方程式为___。
(4)如何检验E溶液中大量存在的阳离子?
___。
【答案】Fe2O3FeCl2Al(OH)3Fe(OH)3Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2OAl3++3AlO2-+6H2O═4Al(OH)3↓取E溶液2mL于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无现象,再滴入几滴氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+
A是一种红棕色金属氧化物,则A是Fe2O3,红褐色沉淀G为Fe(OH)3,分解可以生成氧化铁,则F是
Fe(OH)2.B、D是金属单质,Fe2O3和B在高温下能反应生成金属单质D,则该反应是铝热反应,B是Al,D是Fe,C是Al2O3,J是一种不溶于水的白色化合物,受热容易分解成C,则J是Al(OH)3,由转化关系可知,I是NaAlO2,H是AlCl3;
铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,E和氨水反应生成
Fe(OH)2,则E是
FeCl2,以此解答该题。
(1)由以上分析可知,则A为Fe2O3,E是FeCl2,J是Al(OH)3,G是Fe(OH)3;
(2)氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:
Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;
(3)铝离子和偏铝酸根之间双水解而不共存,反应的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O═4Al(OH)3↓;
(4)E是FeCl2,检验亚铁离子,可取E溶液2mL于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无现象,再滴入几滴氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+。
5.物质A~F有如图所示的转化关系,各反应均在高温下进行(必要时需催化剂),A是一种常见的金属单质,B常温下是一种液态化合物,E为一种无色气体,且E分子的电子数与N2的电子数相同。
(1)写出①的化学方程式____。
(2)写出③的化学方程式____。
(3)写出一个B作还原剂的化学方程式____。
(4)写出一个F作氧化剂的化学方程式_____。
【答案】3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2CO+H2O(g)
CO2+H22F2+2H2O=4HF+O2C+CO2
2CO(或2Mg+CO2
2MgO+C)
反应均是在高温下进行的(必要时可使用催化剂),A是一种常见的金属单质,B常温下是一种液态化合物,E为一种无色气体,且E分子的电子数与N2的电子数相同,则E为CO,依据转化关系结合反应条件分析判断,A为Fe,B为H2O,C为Fe3O4,D为H2,E为CO,F为CO2,据此分析解答。
(1)反应①是铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
(2)反应③是一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气,化学方程式CO+H2O(g)
CO2+H2;
(3)B为H2O,氟单质与水反应生成氟化氢和氧气,该反应中水作还原剂,化学方程式2F2+2H2O=4HF+O2;
(4)F为CO2,二氧化碳在高温下与碳单质反应生成一氧化碳,或二氧化碳与金属镁反应生成氧化镁和碳单质,反应中二氧化碳作氧化剂,化学方程式C+CO2
2MgO+C);
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;
FeCl2;
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.已知A是一种常见金属,部分反应物或生成物已略去。
试根据图中转化关系,回答下列问题。
(1)B的俗名为____。
(2)保存C溶液时需加入少量A的原因是____,A与水蒸气反应的化学方程式为____,该反应类型属于____(填基本反应类型)
(3)E生成F可观察到的现象____,化学方程式为____。
(4)写出B→C化学方程式为____,C→D的离子方程式为____。
【答案】磁性氧化铁防止Fe2+被O2氧化3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2置换反应白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
A是一种常见金属,燃烧后生成的氧化物B与盐酸反应能够生成两种氯化物,符合条件的常见金属是铁,所以由图中转化关系得,A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,X为H2,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3。
(1)由分析可知B为Fe3O4,俗名为磁性氧化铁,故答案为:
磁性氧化铁;
(2)因为Fe2+极易被O2氧化,所以保存FeCl2溶液时需加入少量Fe,Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2,该反应属于置换反应,故答案为:
防止Fe2+被O2氧化;
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2;
置换反应;
(3)Fe(OH)2沉淀在空气中被氧化生成Fe(OH)3,可观察到的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,化学方程式为:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;
白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)Fe3O4与盐酸反应得化学方程式为Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,FeCl2与Cl2反应得离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
8.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F,它们之间能发生如下反应。
(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
(1)A的原子结构示意图为_____________,丙的化学式为_____________。
(2)金属A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F中不能导电的有__________________、属于电解质的有___________。
(填“A”“B”“甲”“乙”“丙”“C”“D”“E”“F”)
(3)写出转化①发生的化学方程式:
____________________,写出转化④发生的离子方程式:
____________________。
(4)将Na2O2投入到E溶液中,可以观察到的现象是:
_____________。
HCl甲、乙、丙丙2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+产生红褐色沉淀,同时生成无色气体
金属A焰色反应为黄色,则A为金属Na,由反应①可知,C为NaOH溶液,气体甲为H2;
黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成丙HCl,HCl溶于水得物质D为盐酸,盐酸与金属B反应生成物质E,物质E与Cl2反应生成物质F,F与NaOH反应生成红褐色沉淀为Fe(OH)3,故物质F中含有Fe3+,分析可知金属B为Fe,物质E为FeCl2溶液,物质F为FeCl3溶液。
(1)金属A焰色反应为黄色,则A为金属Na,原子结构示意图为
,黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成丙为HCl;
、HCl;
(2)A:
Na、B:
Fe、C:
NaOH溶液、D:
盐酸、E:
FeCl2溶液、F:
FeCl3溶液、甲:
H2、乙:
Cl2、丙:
HCl,其中不能导电的有:
甲、乙、丙、属于电解质:
丙,故答案为:
甲、乙、丙;
丙;
(3)转化①为金属Na与水的反应氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,转化④为FeCl2与Cl2的反应生成氯化铁,反应的离子方程式为:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,故答案为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+;
(4)E为FeCl2,将Na2O2投入到FeCl2溶液中,Na2O2具有强氧化性,氧化亚铁离子生成铁离子,产生红褐色沉淀,同时生成无色气体氧气,故答案为:
产生红褐色沉淀,同时生成无色气体。
电解质:
在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,不能是单质。
非电解质:
在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,也不能是单质。
9.已知A、B、C、D、G为中学化学中常见的物质,其中A为单质,B、C、D、G均为化合物。
它们之间存在以下的相互转化关系:
试回答:
(1)写出A的化学式___。
(2)如何用实验证明B溶液中是否含有G?
(请写出实验的步骤、现象和结论)___。
(3)写出由E转变成F的化学方程式___。
(4)向G溶液中加入A的有关离子反应方程式___。
【答案】Fe取少量B溶液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液显红色说明含有G,否则不含G4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe3++Fe=3Fe2+
白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F,则E是Fe(OH)2、F是Fe(OH)3,Fe(OH)3与盐酸反应生成氯化铁,G是FeCl3溶液;
则可知A是Fe,铁与盐酸反应生成FeCl2和氢气,B是FeCl2;
C是氢氧化钠,氢氧化钠与FeCl2反应生成Fe(OH)2和氯化钠,D是NaCl,NaCl与硝酸银反应生成AgCl沉淀和硝酸钠,则H是AgCl。
根据以上分析:
(1)A是单质铁,化学式为Fe。
(2)B是FeCl2,G是FeCl3,Fe3+遇KSCN变红色,取少量B溶液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液显红色说明含有FeCl3,否则不含FeCl3。
(3)E是Fe(OH)2、F是Fe(OH)3,白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F,化学方程式是4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
(4)向FeCl3溶液中加入铁粉生成FeCl2,反应方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+。
本题考查物质推断与性质,掌握元素化合物的性质是解题的关键,注意“白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F”是本题推断的突破口。
10.有A、B、C三种常见的金属单质,A在空气中燃烧生成淡黄色固体;
B也能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光;
C在一定条件下与水蒸气反应生成氢气和一种黑色固体。
根据以上信息回答下列问题:
(1)写出化学式:
A.________;
B.________;
C.________。
(2)写出化学方程式:
①C与水蒸气反应______________________________________________________;
②A与水反应_______________________________________________________。
【答案】NaMgFe3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H22Na+2H2O=2NaOH+H2↑
有A、B、C三种常见的金属单质,A在空气中燃烧生成淡黄色固体,则A为钠;
B也能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,则B为镁;
C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体,则C为铁,据此分析。
C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体,则C为铁。
(1)A、B、C的化学式分别为Na、Mg、Fe。
(2)化学方程式为
①C与水蒸气反应化学方程式为3Fe+4H2O(g)
②A与水反应化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
11.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