高考化学压轴题之铁及其化合物高考题型整理突破提升含详细答案.docx

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高考化学压轴题之铁及其化合物高考题型整理突破提升含详细答案

高考化学压轴题之铁及其化合物（高考题型整理,突破提升）含详细答案

一、高中化学铁及其化合物

1．D、E为中学化学常见的单质，在一定条件下C、D间能发生反应。

各物质转化关系如下图：

（1）B的同素异形体的名称为：

_____________；H的化学式为：

_____________。

（2）已知E的燃烧热为QkJ/mol，试写出表示E燃烧热的热化学方程式_____________。

（3）用惰性电极电解A溶液的阳极反应式为：

_____________。

（4）检验H和G的混合溶液中含有G的阳离子的试剂可以是：

_____________。

a.氯水和KSCN溶液b.氢氧化钠溶液c.酸性KMnO4溶液

（5）用惰性电极电解一定浓度的A溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入9.8g含A中金属阳离子的弱碱固体后恰好恢复到电解前的浓度和pH。

则电解过程中转移电子的物质的量为_____________mol,收集到标准状况下的气体体积为_____________。

【答案】臭氧Fe2（SO4）3Fe（s）+

O2（g）=

Fe3O4（s）△H=-QkJ/mol4OH--4e-=2H2O+O2↑c0.4mol4.48L

【解析】

【分析】

电解A溶液生成三种物质，且D为金属，A应为不活泼金属的含氧酸盐，电解时，在阴极生成金属，则阳极应生成O2，其中E可在B中燃烧说明B为O2，C应为含氧酸，而E在氧气中反应的氧化为与酸反应后生成两种盐，说明金属为变价金属，则E应为Fe，则C应为硫酸，不可能为硝酸，否则四氧化三铁与硝酸反应只生成一种物质，则G为FeSO4，H为Fe2（SO4）3，D应为Cu，则A应为CuSO4，结合相关物质的性质和题目要求可解答该题。

【详解】

根据上述分析可知：

A为CuSO4，B为O2，C为H2SO4，DCu，E为Fe，F为Fe3O4，G为FeSO4，H为Fe2（SO4）3。

（1）由以上分析可知，B为O2，对应的同素异形体为臭氧，H为Fe2（SO4）3。

（2）E为Fe，E的燃烧热为QkJ/mol，则表示E燃烧热的热化学方程式为Fe（s）+

O2（g）=

Fe3O4（s）△H=-QkJ/mol。

（3）A为CuSO4，电解时，在阴极生成金属Cu，在阳极OH-失去电子应生成O2，阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑。

（4）G为FeSO4，H为Fe2（SO4）3，二者溶液中含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+，检验Fe2+的方法是根据Fe2+具有还原性，可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液的紫色褪去，故合理选项是c；

（5）向所得溶液中加入9.8g含A中金属阳离子的弱碱固体，即即加入Cu（OH）2的物质的量是0.1mol，恰好恢复到电解前的浓度和pH，说明析出0.1molCu、0.1molH2和0.1molO2，应转移电子0.4mol，收集到标准状况下的气体体积为V（H2）+V（O2）=0.2mol×22.4L/mol=4.48L。

2．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________________。

（5）写出B与F反应的化学方程式___________________________。

【答案】Fe3O4FeCl2FeCl3催化剂氧化剂KClO3

4H＋＋2Cl－＋MnO2

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OFe3O4＋8HCl＝FeCl2＋2FeCl3＋4H2O

【解析】

【分析】

中学阶段与MnO2反应的制备的气体有O2和Cl2，其中在不加热条件下，用H2O2和MnO2制备O2，在加热条件下用氯酸钾在加热条件分解制氧气，用浓盐酸和MnO2制备Cl2，则A为H2O2，B为HCl，C为O2，D为Cl2，F为金属氧化物，与盐酸反应生成两种氯化物，且二者之间可以相互转化，说明E为变价金属，应为Fe，是目前人类应用最广泛的金属，则F为Fe3O4，G为FeCl2，H为FeCl3，结合物质的性质解答该题。

【详解】

与MnO2反应的制备的气体有O2和Cl2，其中在不加热条件下，用H2O2和MnO2制备O2，在加热条件下用浓盐酸和MnO2制备Cl2，则A为H2O2，B为HCl，C为O2，D为Cl2，F为金属氧化物，与盐酸反应生成两种氯化物，且二者之间可以相互转化，说明E为变价金属，应为Fe，是目前人类应用最广泛的金属，则F为Fe3O4，G为FeCl2，H为FeCl3，则：

（1）由以上分析可知，F为Fe3O4，G为FeCl2，H为FeCl3；

（2）在不加热条件下，用H2O2和MnO2制备O2，H2O2起到催化剂的作用，在加热条件下用浓盐酸和MnO2制备Cl2，发生：

4HCl（浓）+MnO2

MnCl2+Cl2↑+2H2O，MnO2起到氧化剂的作用；

（3）反应①是在加热条件下进行，判断为实验室制氧气的反应，加热分解氯酸钾，2KClO3

2KCl+3O2↑，若常温下反应是二氧化锰催化剂分解过氧化氢，2H2O2

2H2O+O2↑，H2O2是共价化合物，其电子式为

；

（4）B（HCl）与MnO2共热获得D（Cl2）的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2

Mn2++Cl2↑+2H2O；

（5）B（HCl）与F（Fe3O4）反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O。

3．下图中每一方框中表示一种反应物或生成物，其中A、C、D、E在通常情况下均为气体，B为液体，（图中有些反应的产物和反应条件没有标出）。

试回答：

（1）X是，C是，F是。

（2）写出A→D反应的化学方程式。

（3）写出G→E反应的化学方程式。

（4）写出C→E反应的化学方程式。

【答案】

（1）NH4HCO3或（NH4）2CO3NH3NO2

（2）2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2

（3）3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

（4）4NH3＋5O2="=4NO"+6H2O

【解析】

试题分析：

（1）既能够与酸反应，又能够与碱反应，经过加热还可以分解的也只有碳酸氢氨了，或者碳酸氨了，A是碳酸氢氨与盐酸反应得到的物质，且A为气体，则A为二氧化碳，则D是二氧化碳与过氧化钠反应得到的物质，且D为气体，则D是氧气。

C到E的化学反应是氨气与氧气在催化剂存在下的反应，生成一氧化氮与水。

F是氧气与一氧化氮的反应，则F为二氧化氮。

（2）如前所述，A为二氧化碳，则反应式为：

2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2↑。

（3）E是一氧化氮，F是二氧化氮，B是水，则G为硝酸，则G到E的方程式是稀硝酸与铜反应的方程式。

方程式为：

3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。

（4）C是氨气，D是氧气，氨气与氧气在催化剂存在下的反应是：

4NH3＋5O2="=4NO"+6H2O。

考点：

着重是对铵盐的考查，考查学生分析推断能力。

4．某兴趣活动小组利用物质间的互变，设计成一个平面魔方，如下图所示：

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_________________________。

（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2Fe＋3Cl2

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

【解析】

【分析】

结合框图，D固体呈红棕色，则其为Fe2O3；A、B、C、D、G含有同种元素，B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，则B为FeCl3，G中含有Fe2+，A为Fe。

由“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”，则F为H2SO4，G为FeSO4；E是通常情况下密度最小的气体，则E为H2。

由B→C→D的转化可推知，C为Fe（OH）3。

【详解】

（1）由以上分析可知，D为氧化铁，其化学式：

Fe2O3。

答案为：

Fe2O3；

（2）FeSO4生成Fe（OH）3，可先加碱、后氧化，所出现的现象为先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

答案为：

先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；

（3）反应Fe→FeCl3需用Cl2将Fe氧化，反应方程式为2Fe＋3Cl2

2FeCl3。

答案为：

2Fe＋3Cl2

2FeCl3；

（4）FeCl3→H2SO4，应使用SO2，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42-＋4H＋；FeSO4与次氯酸反应，生成Fe3+、Cl-和H+，离子方程式为H＋＋2Fe2＋＋HClO=2Fe3＋＋Cl－＋H2O。

答案为：

2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42-＋4H＋；H＋＋2Fe2＋＋HClO=2Fe3＋＋Cl－＋H2O。

【点睛】

利用框图进行物质推断时，先确定信息充足的物质，然后利用已知的少量信息、反应条件及未知物质前后的已知物质，推断出未知物质的组成。

5．已知有以下物质相互转化：

请回答下列问题：

（1）写出B的化学式___________，D的化学式为____________；

（2）写出由E转变成F的化学方程式________。

（3）写出D转化成H的离子方程式_________。

（4）除去溶液B中混有的少量G溶液的最适宜方法是________。

【答案】FeCl2KCl4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3Ag++Cl-=AgCl↓向溶液B中加入足量铁粉，再经过滤操作

【解析】

【分析】

D和硝酸银、稀硝酸的混合溶液反应生成沉淀H和焰色反应呈紫色的溶液可知，H为AgCl，D为KCl，白色沉淀E在空气中变成红褐色沉淀F可知E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，所以G为FeCl3，A为Fe，B为FeCl2，C为NaOH，据此解答。

【详解】

（1）由分析可知，B为FeCl2，D为KCl，故答案为：

FeCl2；KCl；

（2）E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，反应的方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，故答案为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；

（3）D为K