高考化学《铁及其化合物的综合》专项训练及答案.docx

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高考化学《铁及其化合物的综合》专项训练及答案

2020-2021高考化学《铁及其化合物的综合》专项训练及答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示

图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出

。

请根据以上信息完成下列各题：

（1）写出下列物质的化学式：

B_______、丙__________。

（2）写出黄绿色气体乙的一种用途___________，反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。

对应的化学方程式是_______。

（3）反应③中的离子方程式是_________。

【答案】AlHCl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

【解析】

【分析】

金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na，Na与水反应生成气体甲为H2，D为NaOH；金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2，说明B为金属Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲是H2，H2和Cl2反应生成丙为HCl，HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液，盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物，该氯化物与Cl2还可以反应产生G，G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe（OH）3，则G为FeCl3，推断物质F为FeCl2；判断C为Fe，以此解答该题。

【详解】

根据上述分析可知A是Na，B是Al，C为Fe，气体甲是H2，气体乙是Cl2，气体丙是HCl；D是NaOH，E是盐酸，F是FeCl2，G是FeCl3，H是Fe（OH）3。

（1）根据上述分析可知，物质B是Al，丙是HCl；

（2）黄绿色气体乙是Cl2，该物质可以与水反应产生HCl和HClO，HClO具有强氧化性，可作氧化剂，氧化一些具有还原性的物质，也用于杀菌消毒或用于物质的漂白；

（3）FeCl2与NaOH溶液发生反应：

FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2↓+2NaCl，Fe（OH）2具有还原性，容易被溶解在溶液中的氧气氧化，发生反应：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，固体由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；

（4）反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2，反应的离子方程式为：

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

【点睛】

本题是无机物推断，物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口，再结合转化关系推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。

2．A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：

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↑

【解析】

【分析】

（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。

【详解】

（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．A、B、C、D四种化合物，其中A、C、D焰色反应均为黄色，而B的焰色反应为紫色，A、C和盐酸反应均得到D，将固体C加热可得到A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。

试推断：

（1）A：

__、B：

__、C：

__、D：

__、E：

__；

（2）固体C加热得到A的化学反应方程式__；

（3）得到红褐色沉淀E的化学反应方程式__。

【答案】Na2CO3KOHNaHCO3NaClFe（OH）32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

A、C、D为盐且焰色反应均为黄色，说明都含有钠元素的化合物；B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色，判断为含K元素，A、C和盐酸反应均得到D的溶液，将固体C加热可得到A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，可以判断，无色无味的气体是CO2，A为Na2CO3，C为NaHCO3，D为NaCl；若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E，说明B为氢氧化钾，E为氢氧化铁，据此分析解答。

【详解】

A、C、D为盐且焰色反应均为黄色，说明都含有钠元素的化合物；B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色，判断为含K元素，A、C和盐酸反应均得到D的溶液，将固体C加热可得到A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，可以判断，无色无味的气体是CO2，A为Na2CO3，C为NaHCO3，D为NaCl，若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E，说明B为氢氧化钾，综上所述：

A：

Na2CO3、B：

KOH、C：

NaHCO3  D：

NaCl、E：

Fe（OH）3；

（1）有分析可知：

A：

Na2CO3、B：

KOH、C：

NaHCO3  D：

NaCl、E：

Fe（OH）3；

（2）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水的化学方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑；

（3）氢氧化亚铁具有还原性，能够与氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

4．中学化学常见物质A、B、C、D、E有如下转化（已知A、B、C、D、E均含有同一元素）：

请写出：

（1）B→C+D的离子方程_______________________；

（2）E→F化学方程式__________________________。

（3）若A→B过程的反应不是化合反应，该反应可能的化学方程式___________________。

（4）D通过化合反应转化为C的离子方程式为____________________________________。

【答案】

【解析】

【分析】

由F是红褐色物质，可知F是Fe（OH）3；E能氧化为Fe（OH）3，E是Fe（OH）2；逆推可知C含有Fe2+、D含有Fe3+，则A是Fe；B中的铁元素有+2、+3两种，B是Fe3O4。

【详解】

根据以上分析，

（1）Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁，反应的离子方程

；

（2）氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁，反应化学方程式为

；

（3）若Fe→Fe3O4过程的反应不是化合反应，则为铁和水蒸气高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应可能的化学方程式为

；

（4）Fe3+和Fe通过化合反应生成Fe2+，反应的离子方程式为

。

5．图中A~J均为中学化学中常见的物质，它们之间有如下转化关系。

其中A、D为金属单质。

（反应过程中生成的水及其他产物已略去）

请回答以下问题：

（1）B是__________，H是_______________。

（填化学式）

（2）写出J与D反应转化为G的离子方程式_________________________________。

（3）A在常温下也可与NaOH溶液反应生成F，写出此反应的化学方程式 _______。

【答案】Fe2O3Fe（OH）22Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋2Al＋2OH-＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑

【解析】

【分析】

A、D为常见金属单质，B、C为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A为Al，D为Fe，B为铁的氧化物，结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3，E为AlCl3，F为NaAlO2，通过转化关系判断，G为FeCl2，H为白色沉淀Fe（OH）2，I为红褐色沉淀Fe（OH）3，B为Fe2O3，J为FeCl3，依据判断结果分析解答问题。

【详解】

A、D为常见金属单质，B、C为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A为Al，D为Fe，B为铁的氧化物，结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3，E为AlCl3，F为NaAlO2，通过转化关系判断，G为FeCl2，H为白色沉淀Fe（OH）2，I为红褐色沉淀Fe（OH）3，B为Fe2O3，J为FeCl3；

（1）依据分析判断可知B为：

Fe2O3；H的化学式为：

Fe（OH）2；故答案为：

Fe2O3；Fe（OH）2；

（2）反应“J＋D→G”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反应，离子方程式为：

2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋；故答案为：

2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋；

（3）A为Al在常温下也可与NaOH溶液反应生成F为偏铝酸钠，反应的化学方程式为：

2Al＋2OH-＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑；故答案为：

2Al＋2OH-＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑。

6．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－

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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；故答案为：

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）3；

（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－。

7．A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。

请回答下列问题：

（1）物质C和E的名称分别为________、________；

（2）可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为__________________________；

若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________；

（3）写出D转化为G的化学方程式_____________________________________；

（4）新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。

检验G溶液中阳离子的常用试剂是________，实验现象为________________________________________。

【答案】浓盐酸四氧化三铁2H2O2

2H2O+O2↑KClO32Fe+3Cl2

2FeCl3铁粉KSCN溶液溶液变为血红色

【解析】

【分析】

本题的突破点是MnO2，在中学化学中MnO2参与的反应主要是氧气和氯气的制备，所以依据框图的转化特点可知B是氧气，D是氯气，C是浓盐酸，E是四氧化三铁，F是氯化亚铁，G是氯化铁；Fe2+具有还原性，因此配制时需要加入铁粉防止被氧化；利用有关元素化合物知识，从质量守恒的角度书写化学方程式。

【详解】

（1）在中学化学中MnO2参与的反应主要是氧气和氯气的制备，所以依据框图的转化特点可知B是氧气，D是氯气，C是浓盐酸，E是四氧化三铁，F是氯化亚铁，G是氯化铁；

（2）MnO2参与制备氧气的反应有两种，一种是MnO2做催化剂的条件下，常温下H2O2分解制得氧气，其反应方程式为2H2O2

2H2O+O2↑；另一种是由MnO2做催化剂的条件下，加热KClO3分解制得氧气，所以A为KClO3；

（3）D为Cl2，G为FeCl3，Fe在氯气中燃烧生成FeCl3的化学方程式为2Fe+3Cl2

2FeCl3；

（4）Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气所氧化，因此新配制的氯化亚铁溶液需要加入铁粉防止被氧化成Fe3+；检验FeCl3溶液中阳离子的常用试剂是KSCN溶液，实验现象为滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色。

8．以下物质相互转化

试回答：

（1）写出B的化学式________________；D的名称________________。

（2）写出由E转变成F的化学方程式________________。

（3）写出用KOH鉴别G溶液的离子方程式________________；向G溶液加入A的有关离子方程式________________。

【答案】FeCl2氯化钾4Fe （OH）2+O2+2H2O═4Fe （OH）3Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓2Fe3++Fe═3Fe2+

【解析】

【分析】

D和硝酸银溶液反应生成白色沉淀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，据此分析解答。

【详解】

根据上述分析，A是铁，B是氯化亚铁，C是氢氧化钾，D是氯化钾，E是氢氧化亚铁，F是氢氧化铁，G是氯化铁，H是氯化银。

（1）B是氯化亚铁，化学式为FeCl2；D是氯化钾，故答案为：

FeCl2；氯化钾；

（2）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，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；

（3）用KOH鉴别G溶液时铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁，离子方程式为：

Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓，向G溶液加入A是铁离子和铁反应生成亚铁离子，离子方程式为：

2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案为：

Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓；2Fe3++Fe═3Fe2+。

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－

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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：

2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。

10．已知有以下物质相互转化。

试回答：

（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）写出用KSCN鉴别G现象___________；向G溶液加入A的有关离子反应方程式___________。

【答案】

（1）FeCl2；KCl

（2）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

（3）溶液变血红色；Fe+2Fe3+=3Fe2+。

【解析】

试题分析：

白色沉淀E在空气中转化为红褐色沉淀F，可推知E为Fe（OH）2、F为Fe（OH）3，F与盐酸反应得到G溶液，则G为FeCl3，G与A反应得到B、B与C反应得到E与，可推知B为FeCl2，A为Fe，C为碱，反应得到D为氯化物，D溶液与硝酸银、硝酸混合得到白色沉淀H为AgCl，反应得到的溶液进行焰色反应呈紫色，可以K元素，故D为KCl、C为KOH。

（1）由上述分析可知，B为FeCl2，D为KCl，故答案为FeCl2；KCl；

（2）E转变成F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；

（3）用KSCN鉴别FeCl3溶液的现象为：

溶液呈血红色，向FeCl3溶液加入Fe的离子方程式为：

Fe+2Fe3+=3Fe2+故答案为血红色；Fe+2Fe3+=3Fe2+。

考点：

考查了无机物推断、Fe、Cl、K元素化合物的性质的相关知识。

11．某兴趣活动小组利用物质间的互变，设计成一个平面魔方，如右图所示：

已知①A、B、C、D、G含有同种元素。

②

纯A（单质）

B溶液

D固体

G溶液

颜色

银白色

黄色

红棕色

浅绿色

③E是通常情况下密度最小的气体；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，也能将一种氧化物氧化为F，F是含有三种元素的化合物，与A反应生成E、G。

依据以上信息填空：

（1）写出D的化学式：

______________。

（2）G生成C的过程中所出现的现象为_____________写出对应的离子方程式_________________

（3）写出反应A→B的化学方程式：

_______________________。

（4）B→F的离子方程式为__________；G与次氯酸反应的离子方程式为________________。

【答案】Fe2O3先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32Fe+3Cl2

2FeCl32Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+2Fe2++2HClO=2Fe3++Cl-+H2O+ClO-

【解析】

【分析】

根据信息，D固体是红棕色，则D为Fe2O3；A、B、C、D、G含有相同元素，且G溶液为浅绿色，则G中含有Fe2＋；C可以生成Fe2O3，推出C为Fe（OH）3；A为单质，银白色，则A为Fe，B溶液为黄色，说明含有Fe3+；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，推出B为含有Cl－，则B为FeCl3；E是通常情况下密度最小的气体，E为H2，F能和Fe反应生H2和Fe2＋，且属于三种元素的化合物，则F为H2SO4，

【详解】

（1）D为Fe2O3；

（2）G中含有Fe2＋，C为Fe（OH）3，因此离子反应方程式为Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，现象是先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；

（3）A为Fe，B为FeCl3，则反映式为2Fe+3Cl2

2FeCl3；

（4）F为H2SO4，因此氧化物是SO2，2Fe3＋+SO2+2H2O=2Fe2＋+SO42－+4H＋，利用次氯酸的强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，即2Fe2＋+2HClO=2Fe3＋+Cl－+H2O+ClO－。

12．在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液（含有Fe2+、Fe3+、Cu2+）处理和资源回收很有意义，下列是回收金属铜和刻蚀液再生的流程图，回答下列问题：

（1）沉淀A中含有的单质是_________。

（2）通入的气体C的化学式是________。

（3）滤液与气体C反应生成刻蚀液的离子方程式：

_________________。

【答案】Fe、CuCl22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

【解析】

【分析】

废液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，废液中加入过量铁屑后发生反应：

Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu；过滤后得到的沉淀A为Fe、Cu；滤液中含有Fe2+，滤液中通入气体C，得到刻蚀液FeCl3溶液，则气体C为氯气；沉淀A与过量盐酸反应，Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，而铜不反应，则沉淀B为Cu，据此进行解答。

【详解】

根据上述分析可知沉淀A为Fe、Cu，沉淀B为Cu，滤液含有Fe2+，气体C为Cl2。

（1）废液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，向废液中加入过量Fe屑，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，所以沉淀A中含有过量的Fe和反应产生的Cu，即沉淀A中含有的金属单质是Fe、Cu；

（2）A中含有Fe、Cu，向A中加入盐酸，铁溶解生成FeCl2，而Cu不溶解，过滤得到沉淀B是Cu