高考化学易错题精选铁及其化合物练习题附答案解析.docx

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高考化学易错题精选铁及其化合物练习题附答案解析

高考化学易错题精选-铁及其化合物练习题附答案解析

一、高中化学铁及其化合物

1．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要作用．印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成．如图是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜、并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图：

请回答下列问题：

（1）实验室中检验溶液中存在Fe3+的试剂是________，证明Fe3+存在的现象是_________；

（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：

__________；

（3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：

①_________，②________，④_________；

（4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为__________；

（5）如向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是_________。

A．有铜单质剩余但无铁单质剩余

B．有铁单质剩余但无铜单质剩余

C．铁、铜单质都有剩余

D．铁、铜单质都无剩余

【答案】KSCN溶液溶液呈红色2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+FeFeCl2HCl2FeCl2+Cl2═2FeCl3B

【解析】

【分析】

废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向滤液中加入过量Fe，发生的离子反应方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+、Cu2++Fe═2Fe2++Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量HCl，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向FeCl2滤液中通入过量Cl2，发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣，从而得到溶液FeCl3溶液，以此解答。

【详解】

（1）铁离子和KSCN溶液混合生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，可以用KSCN溶液检验铁离子，可观察到的现象是：

溶液由黄色转化为血红色；

（2）氯化铁具有氧化性，能氧化Cu生成铜离子，自身被还原生成氯化亚铁，离子反应方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；

（3）通过以上分析知，①②④分别是Fe、FeCl2、HCl；

（4）含有②的滤液中含有亚铁离子、⑤为氯气，二者发生氧化还原反应生成铁离子和氯离子，化学方程式为：

2FeCl2+Cl2═2FeCl3；

（5）A．加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，可能铁全部反应而铜有剩余，故A不符合题意；

B．加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，铜后参加反应，不会出现有铁无铜的情形，故B符合题意；

C．若氯化铁的量少，加入的铁粉和铜粉可能剩余，故C不符合题意；

D．若氯化铁的量多，加入的铁粉和铜粉全部参加反应，不会有剩余，故D不符合题意；

故选B。

2．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。

3．已知A、B、C、D四种物质均含有铁元素，彼此转化关系如下：

请回答：

（1）反应①称为铝热反应（属于置换反应），写出该反应的化学方程式：

__、其中Al作__剂。

（2）反应④的离子方程式为：

__。

（3）新配制的C溶液中应加入__，以防止其转化为D。

检验D溶液中阳离子的常用试剂是__（填化学式），实验现象为__。

【答案】2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3还原剂2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O铁粉（屑）KSCN（或NH4SCN）溶液变红（或呈现血红色）

【解析】

【分析】

氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应，生成A，则A为Fe，铁和水蒸气在高温下反应生成B，B为黑色磁性氧化物，则B为Fe3O4，Fe3O4中铁元素的化合价含有+2、+3价，与盐酸反应生成FeCl3和FeCl2，铁与过量盐酸反应生成FeCl2，则C为FeCl2，FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，则D为FeCl3，据此分析解答。

【详解】

（1）反应①称为铝热反应（属于置换反应），该反应的化学方程式：

2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3，反应中Al有0价变为+3价，化合价升高，失电子，被氧化，作还原剂；

（2）反应④为FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，离子方程式为：

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（3）C为FeCl2，D为FeCl3，亚铁离子具有还原性，易被氧化，新配制的FeCl2溶液中应加入铁粉（屑），以防止其转化为FeCl3。

检验三价铁离子常用试剂是KSCN（或NH4SCN），三价铁离子遇SCN-变为血红色溶液。

4．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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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。

答案为：

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。

答案为：

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；

答案为：

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。

5．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】

【解析】

【详解】

（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：

；

（2）若乙溶液中加入

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。

【点睛】

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

。

6．A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。

其中D是一种红褐色沉淀。

其相互反应关系如图所示：

根据如图所示变化，按要求回答下列问题：

（1）写出A、E的化学式：

A__，E__；

（2）写出其中几步反应的化学方程式：

C→B：

___；

B→D：

___；

E→A：

___。

（3）C中加入NaOH溶液，看到的现象是__。

【答案】FeFe2O32FeCl2＋Cl2=2FeCl3FeCl3＋3NaOH=Fe（OH）3↓＋3NaClFe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2（或Fe2O3＋2Al

2Fe＋Al2O3）出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

【解析】

【分析】

D是一种红褐色沉淀，应为Fe（OH）3，由转化关系可知E为Fe2O3，A为Fe，则B为FeCl3，C为FeCl2，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】

（1）由以上分析可知A为Fe，E为Fe2O3，

故答案为：

Fe；Fe2O3；

（2）C为FeCl2，可与氯气反应生成FeCl3，方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3，B为FeCl3，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe（OH）3，方程式为FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl，可经一氧化碳高温下还原（或铝热反应）生成Fe，方程式为Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2（或Fe2O3＋2Al

2Fe＋Al2O3），

故答案为：

2FeCl2+Cl2=2FeCl3；FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl；Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2（或Fe2O3＋2Al

2Fe＋Al2O3）；

（3）C为FeCl2，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe（OH）2，出现白色沉淀，Fe（OH）2不稳定已被空气中的氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，

故答案为：

出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。

7．某

的溶液X，其中可能含有

、

、

、

、

、

、

、

、

中的一种或几种，取200mL该溶液进行实验，其现象及转化如图．

已知：

反应过程中有一种气体是红棕色．

请回答下列问题：

（1）仅由强酸性条件便可判断溶液X中一定不存在的离子有________．

（2）溶液X中，关于

的判断一定正确的是________（填字母）．

a．一定有b．一定没有c．可能有

（3）①中产生气体A的离子方程式为_____________________________________________________．

（4）⑦中生成沉淀K的离子方程式为_____________________________________________________．

（5）溶液X中不能确定的离子是_____________________用实验证明该离子一定不存在的化学方法为______________________________________________________________________________________．

（6）若实验测定A．F．K均为

l，试确定沉淀C及其物质的量范围：

_________．

【答案】

、

b

　取少量溶液X于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色，说明无

（其他答案合理也可）沉淀为

【解析】

【详解】

由反应①加入的Ba（NO3）2溶液及pH=1，结合溶液中可能含有的离子等信息可判断气体A为NO，气体D为NO2，溶液E为HNO3，因此溶液中含有还原性的离子，即含有Fe2+；由反应④加入过量NaOH溶液及溶液中可能存在的离子判断气体F为NH3，溶液I为NH4NO3，溶液中含有NH4+;pH=1的溶液中不可能含有CO32-、SiO32-,故沉淀C为BaSO4;根据图示关系及可能存在的离子可知沉淀G为Fe（OH）3，溶液J为FeCl3;沉淀K为Al（OH）3。

（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子，所以不存在的离子有CO32-、SiO32-；

（2）强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，如果存在硝酸根离子，则不存在亚铁离子，加入硝酸钡溶液时不能产生气体，所以溶液X中一定没有NO3-，

答案选b；

（3）亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水，离子反应方程式为：

3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

（4）⑦中生成沉淀K为Al（OH）3，反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；

（5）生成Fe（OH）3的Fe3+可能来自于Fe2+被硝酸氧化，也可能是原来溶液中就存在Fe3+，故不能确定溶液X中是否存在Fe3+，可用KSCN溶液检验溶液X中是否存在Fe3+；

（6）NO、NH3、Al（OH）3各为0.01mol，则说明溶液X中有0.03molFe2+、0.01molNH4+、0.01molAl3+。

若溶液X中不存在Fe3+,由上述推断可知溶液中一定存在Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-，由溶液中的电荷守恒可知3n（Al3+）+n（NH4+）+2n（Fe2+）+n（H+）=2n（SO42-），故n（SO42-）=

（0.03mol+0.01mol+0.06mol+0.02mol）=0.06mol,若溶液中含有Fe3+，则n（SO42-）>0.06mol。

8．已知A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色。

在适宜的条件下可发生如下转化：

试回答下列问题：

（1）写出A、B、C的化学式：

A_____、B_______、C_________。

（2）反应E溶液＋A→F溶液＋C的离子方程式为：

______________；D溶液＋A→F溶液的离子方程式为：

___________；若向F溶液中加入NaOH溶液，观察到的现象为：

_________。

（3）写出除去D溶液中F杂质的离子方程式：

________。

【答案】FeCl2H2Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋溶液中生成白色沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－

【解析】

【分析】

A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，A与B反应生成D，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色，D溶液中含有Fe3+，由D于F相互转化可知，A为Fe，B为Cl2，D为FeCl3，F为FeCl2．B与C反应生成E，Fe与E溶液反应得到氯化亚铁与C，则C为H2，E为HCl，以此解答该题。

【详解】

（1）向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色，故D溶液中含Fe3＋，根据题干信息可推知A为Fe，结合框图中E溶液与A反应生成F溶液和气体C可确定E溶液为酸，故E为HCl，由此推知B、C分别为Cl2、H2，D、F分别为FeCl3、FeCl2。

（2）E为HCl，溶液与铁反应生成氯化亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，F为FeCl2，加入氢氧化钠溶液，可生成不稳定的氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，可被氧化生成氢氧化铁，现象为溶液中生成白色沉淀，迅速变灰绿色，最终变红褐色；

（3）除去氯化铁中的氯化亚铁，可通入氯气，发生氧化还原反应生成氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

9．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。

10．A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如下图所示（部分反应物、生成物没有列出）。

已知H为固态氧化物，F是红褐色难溶于水的沉淀，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

请填写下列空白：

（1）B的俗称_______，反应①的用途_____（填一项）。

（2）反应①的化学方程式为________。

反应③的离子方程式为_________。

反应⑧的化学方程式为______。

（3）反应⑥的化学方程式及变化过程中的现象是__________。

（4）向G溶液中加入AlCl3溶液的离子方程式____________。

【答案】磁性氧化铁焊接钢轨（或冶炼金属铁）8Al+3Fe3O4

4Al2O3+9FeFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色3AlO2-+Al3++6H2O==Al（OH）3↓

【解析】

【分析】

F是红褐色难溶于水的沉淀，说明F为Fe（OH）3，E在空气中可转变为Fe（OH）3，说明E为Fe（OH）2，E与F是B与盐酸反应生成的C和D再与NaOH反应得到，因此C为FeCl2，D为FeCl3，B为Fe3O4，A在氧气中燃烧生成Fe3O4，那么A为Fe,B和I高温下反应生成单质铁，说明发生的是铝热反应，即H为Al2O3，I为Al，Al2O3与Al与过量的氢氧化钠溶液反应生成G，那么G为NaAlO2，据此分析作答。

【详解】

（1）B为Fe3O4，俗名为磁性氧化铁，反应①用于焊接钢轨或冶炼金属铁；

（2）反应①为铝热反应，反应方程式为8Al+3Fe3O4

4Al2O3+9Fe；反应③为Fe3O4与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水的反应，离子方程式为：

Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；反应⑧为Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠的反应，方程式为：

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；

（3）反应⑥为Fe（OH）2在空气中氧化的反应，Fe（OH）2为白色沉淀，被氧化后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；

（4）向偏铝酸钠溶液中加入AlCl3溶液，生成了白色沉淀，离子反应方程式为：

3AlO2-+Al3++6H2O==Al（OH）3↓。

11．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系：

（1）确定C、E的化学式，C为_____，E为_____

（2）写出④的离子方程式，⑧的化学方程式：

④_________________________，

⑧________________________。

【答案】FeCl2Fe（OH）22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

A为常见的金属单质，F为红褐色固体，且E和O2反应得到F，则F为Fe（OH）3，