备战高考化学 铁及其化合物 培优练习含答案含详细答案.docx

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备战高考化学铁及其化合物培优练习含答案含详细答案

2020-2021备战高考化学铁及其化合物培优练习（含答案）含详细答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．在一定条件下，A、B、C、D、E物质相互转化关系如图所示（反应条件和部分产物略），其中A、B、C为单质。

（1）若A为金属，B、C常温下均为气体，D为黑色晶体，E为一种生活中必不可少的物质，则这五种物质的化学式为：

A为__，B为__，C为__，D为__，E为__。

（2）A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为__。

【答案】FeO2H2Fe3O4H2O3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2

【解析】

【分析】

A、B、C为单质，若A为金属，B、C常温下均为气体，D为黑色晶体，Fe和H2O反应生成黑色的Fe3O4，Fe和O2反应生成黑色的Fe3O4，氢气和氧气反应生成H2O，符合转化关系，则A是Fe、B是O2、C是H2、E是H2O、D是Fe3O4，据此分析解答。

【详解】

A、B、C为单质，若A为金属，B、C常温下均为气体，D为黑色晶体，Fe和H2O反应生成黑色的Fe3O4，Fe和O2反应生成黑色的Fe3O4，氢气和氧气反应生成H2O，符合转化关系，则A是Fe、B是O2、C是H2、E是H2O、D是Fe3O4；

（1）通过以上分析知，这五种物质的化学式为：

A为Fe，B为O2，C为H2，D为Fe3O4，E为H2O；

（2）在高温条件下，Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，所以A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2。

2．下列物质之间有如下反应关系：

已知由E转化成C的现象是：

灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

回答：

（1）写出下列物质的化学式：

A______，B______，D________，甲_______，乙_______，丙__________。

（2）写出E→C反应的化学方程式：

_____________________。

【答案】Fe2O3FeCl3FeCl2Cl2NaOHKSCN4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

E转化成C的现象是：

灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe（OH）2，C为Fe（OH）3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH，由D→B的转化可知，甲为氯气或氯水等，由血红色溶液可知，丙为KSCN，据此解答。

【详解】

（1）根据以上分析可知A、B、D、甲、乙、丙分别是Fe2O3；FeCl3；FeCl2；Cl2；NaOH；KSCN；

（2）E→C反应的化学方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。

3．A是日常生活中最常见的金属，其转化关系如图（部分反应物或生成物已略去）。

（1）写出

的化学式_____________；溶液

的颜色是______________。

（2）写出下列转化的离子方程式：

①

：

_________________。

②

：

__________________。

（3）

转化为

过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为：

________________。

【答案】

浅绿色

【解析】

【分析】

A是金属单质，B是金属氧化物、C和D均为金属氯化物，而且可以相互转化，因此A是变价金属，日常生活中最常见的变价金属只有铁，因此，B为四氧化三铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁、E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，据此回答。

【详解】

（1）B为四氧化三铁、C为氯化亚铁；答案为：

；浅绿色；

（2）A为铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁；故①

的离子方程式为

，②

的离子方程式为

；

（3）E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，因此

转化为

过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为

。

【点睛】

此题的切入点是按物质类别及类别的通性给各物质归类，进一步找到C、D都是同一种金属的氯化物，是组成元素相同不同化合物，因此，金属元素是变价元素。

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，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－

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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－。

【点睛】

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．为探究某固体化合物X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成如下实验。

请回答：

（1）蓝色溶液中的金属阳离子是________。

（2）黑色化合物→砖红色化合物的化学方程式是________________________。

（3）X的化学式是________。

【答案】Cu2＋4CuO

2Cu2O＋O2↑Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·2CuCO3

【解析】

【分析】

根据流程中信息可知黑色化合物为CuO，砖红色化合物为Cu2O，红色金属单质为Cu，蓝色溶液为CuSO4溶液；n（H2O）=

=0.01mol，黑色化合物n（CuO）=

=0.03mol，无色无味气体n（CO2）=n（CaCO3）=

=0.02mol，故可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8，则推断出X为Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·2CuCO3，据此分析。

【详解】

根据流程中信息可知黑色化合物为CuO，砖红色化合物为Cu2O，红色金属单质为Cu，蓝色溶液为CuSO4溶液；n（H2O）=

=0.01mol，n（H）=0.02mol，黑色化合物n（CuO）=

=0.03mol，无色无味气体n（CO2）=n（CaCO3）=

=0.02mol，故n（O）=0.04+0.03+0.01=0.08mol，可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8，则推断出X为Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·2CuCO3。

（1）蓝色溶液为CuSO4溶液，含有的金属阳离子是Cu2＋；

（2）黑色化合物→砖红色化合物，只能是CuO→Cu2O，反应的化学方程式是4CuO

2Cu2O＋O2↑；

（3）X的化学式是Cu（OH）2·2CuCO3或Cu3（OH）2（CO3）2。

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：

_____________。

【答案】

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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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；故答案为：

、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。

【点睛】

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．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）。

请回答下列问题：

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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

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。

10．如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C为O2、D为C12、E为Fe单质，其余为化合物。

它们存在如下转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。

（1）写出有关物质的名称或化学式：

F______，H_____。

（2）若反应①是在加热条件下进行，则A是___；若反应①是在常温条件下进行，则A是___。

（3）写出B与MnO2共热获得D的化学方程式______。

（4）写出D与E共热获得H的化学方程式________。

（5）如图表示的是在800℃时，含有A、B、C三种气体的体系中各物质浓度随时间变化的情况，请回答：

2min内，A物质的平均反应速率为______。

【答案】四氧化三铁氯化铁氯酸钾过氧化氢MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋C12↑＋2H2O2Fe+3C12=2FeC130.4mol/（L·min）

【解析】

【分析】

C为O2，若反应①是在加热条件下进行，则A是氯酸钾，若反应①是在常温条件下进行，则A是过氧化氢。

D为C12，则B为浓盐酸，氯气与铁加热反应生成氯化铁，则H为氯化铁。

铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则F为四氧化三铁，四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，则G为氯化亚铁。

【详解】

（1）有分析可知，F为四氧化三铁，H为氯化铁；

（2）反应①是在二氧化锰作催化剂条件下制取氧气，若反应①是在加热条件下进行，则A是氯酸钾。

若反应①是在常温条件下进行，则A是过氧化氢；

（3）B为浓盐酸，浓盐酸与MnO2共热生成氯气、氯化锰和水，化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋C12↑＋2H2O；

（4）D为C12，E为Fe单质，氯气与铁共热生成氯化铁，化学方程式为2Fe+3C12=2FeC13；

（5）2min内，A的物质的量浓度变化量=（2.0-1.2）mol/L=0.8mol/L，则A物质的平均反应速率=

=0.4mol/（L·min）。

11．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。

（1）确定A、B、C、D、E、F的化学式：

A为________，B为________，C为________。

D为________，E为________，F为________。

（2）写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式：

___________________________。

【答案】

（1）FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe（OH）2Fe（OH）3

（2）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析：

B是黑色晶体，应为Fe3O4，它与HCl反应生成FeCl2和FeCl3，红褐色固体F为Fe（OH）3，则E为Fe（OH）2，C为FeCl2，D为FeCl3，所以A为Fe.

（1）由以上分析可知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3；答案为：

Fe；Fe3O4；FeCl2；FeCl3；Fe（OH）2；Fe（OH）3

（2）E→F为Fe（OH）2与氧气反应生成，反应的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；

C→D转化可由氯气和氯化亚铁反应生成，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

D→C转化可由FeCl3与Fe反应生成FeCl2，反应的离子方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+。

考点：

考查铁及其化合物的性质。

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，向含有FeCl2的滤液中通入Cl2，发生反应：

2FeCl2+Cl2=2FeCl3；

（3）Cl2与FeCl2反应产生FeCl3，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

【点睛】

本题考查了无机推断，明确常见元素及其化合物性质为解答关键，题目侧重考查学生对基础知识的掌握，有利于提高学生的分析、理解能力及灵活应用能力。

13．某金属X，为了确定其成分，进行一系列实验，实验过程和发生的现象如下图所示：

⑴写出金属X的化学式_________。

⑵写出溶液B中溶质的化学式_________。

⑶写出白色沉淀C转变为红褐色沉淀D的化学方程式_________。

【答案】FeFeCl24Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

金属与盐酸反应生成无色可燃性气体为氢气，白色沉淀与氧气反应生成红褐色沉淀，则金属为Fe；

【详解】

（1）分析可知，金属X为Fe；

（2）溶液B为氯化亚铁；

（3）白色沉淀为氢氧化亚铁，在空气中与氧气反应生成氢氧化铁，方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；

14．下图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C为气体单质一种主要成分、D在常温下是黄绿色气体、E为Fe单质，其余为化合物。

它们存在如下转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。

（1）写出有关物质的化学式

F______________，G_______________，H_________________。

（2）指出MnO2在相关反应中的作用，反应①中是___________剂，反应②中是____________剂。

（3）若反应①是在加热条件下进行，则A是___________；若反应①是在常温条件下进行，则A的电子式为______________。

（4）写出B与MnO2共热获得D的离子方程式_________