化学一模试题分类汇编铁及其化合物综合附详细答案.docx

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化学一模试题分类汇编铁及其化合物综合附详细答案

2020-2021化学一模试题分类汇编——铁及其化合物综合附详细答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如图所示（部分产物及反应条件已略去）。

已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。

请回答下列问题：

（1）A在B中燃烧的现象是__________________________________________。

（2）D+E→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量比是_________________________。

（3）G+J→M的离子方程式是____________________________________。

（4）Y受热分解的化学方程式是______________________________________。

（5）检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2＋的试剂是____________________。

【答案】放出大量的热，产生苍白色火焰2:

13AlO2－+Fe3＋+6H2O=3Al（OH）3↓+Fe（OH）3↓4Fe（NO3）3

2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑酸性高锰酸钾溶液

【解析】

【分析】

F是地壳中含量最多的金属元素的单质，则F为Al，转化关系中X电解得到三种物质，为电解电解质与水型，A、B为气态单质，二者为氢气和氯气，二者反应生成D，D为HCl，E为黑色固体，为氧化物，和HCl反应又生成B气体，A为H2，B为Cl2，E为MnO2，电解X是电解氯化钠溶液，C为NaOH，与Al反应生成G，G为NaAlO2；M为红褐色沉淀为Fe（OH）3，所以J是含三价铁离子的物质，是H和D反应生成，证明J为FeCl3，H、I为氧化物判断H为Fe2O3，I为红棕色气体为NO2，结合转化关系可知，N为HNO3，Y为Fe（NO3）3，结合物质的性质来解答。

【详解】

（1）A为H2，B为Cl2，H2在Cl2中燃烧的现象是：

气体安静燃烧，放出大量的热，火焰呈苍白色，并有白雾产生；

（2）D+E→B的反应为MnO2+4HCl

MnCl2+Cl2↑+2H2O，MnO2中Mn元素化合价降低，被还原，HCl中Cl元素化合价升高，被氧化，4mol盐酸参与反应，发生氧化反应的盐酸为2mol，另外2mol盐酸显酸性，则n（被氧化的物质HCl）：

n（被还原的物质MnO2）=2：

1；

（3）G（NaAlO2）+J（FeCl3）→M（Fe（OH）3）的反应是在水溶液中发生的双水解反应，反应离子方程式是：

3AlO2－+Fe3＋+6H2O=3Al（OH）3↓+Fe（OH）3↓；

（4）依据分析推断可知Y为Fe（NO3）3，受热分解生成二氧化氮和氧化铁，依据原子守恒配平书写的化学方程式是：

4Fe（NO3）3

2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑；

（5）检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量待测液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明原溶液中含有Fe2+，反之没有Fe2+。

2．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KCl，H为AgCl，D转化为H的离子方程式为：

Ag++Cl-=AgCl↓，故答案为：

Ag++Cl-=AgCl↓；

（4）FeCl2中混有的少量FeCl3，可用过量的铁粉将FeCl3转化为FeCl2，过量的铁粉用过滤除去，故答案为：

向溶液B中加入足量铁粉，再经过滤操作。

【点睛】

白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色所涉及的反应正是E到F：

4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3。

3．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-。

4．下图中A～J均代表无机物或其水溶液，其中B、D、G是单质，B是地壳中含量最高的金属元素，G是气体，J是磁性材料。

根据图示回答问题：

（1）写出下列物质的化学式：

A______，E______；

（2）反应①的化学方程式是_________________________；反应②的化学方程式是___________________________；

（3）J与盐酸反应的化学方程式是______________________；反应后的溶液与足量的D反应的离子方程式是______________________，如何检验最后溶液中的阳离子：

______________________________________。

（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。

FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为__________________。

【答案】Fe2O3Al2O32Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O2Fe3++Fe=3Fe2+取少量溶液于试管中滴加硫氰化钾溶液，不变色，再通入氯气变血红色，证明含有二价铁离子2Fe3++3ClO-+10OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O或2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】

【分析】

B为地壳中含量最高的金属，为Al；J为磁性材料，故为Fe3O4，②反应条件为高温，该反应为铁和水蒸气的反应，G为氢气；B（Al）和C反应生成G（H2）和F，I加入过量NaOH得到F，故C为NaOH，F为NaAlO2，结合A和B的反应条件为高温，可知为铝热反应，D为Fe，E为Al2O3，据此解答。

【详解】

（1）根据以上分析，A和B在高温下的反应为Al与Fe2O3在高温下发生的铝热反应，生成和Al2O3和Fe，故A的化学式为：

Fe2O3，E的化学式为：

Al2O3；

（2）根据以上分析，B为Al，C为氢氧化钠溶液，反应①是铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；反应②是铁在高温下和水蒸汽反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式是3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2；

（3）J为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，化学方程式是Fe3O4+8HCl＝FeCl2+2FeCl3+4H2O；反应后的溶液含有Fe3+与足量的Fe反应的离子方程式是2Fe3++Fe＝3Fe2+，最后溶液中的阳离子主要是Fe2+，检验的方法是取少量溶液于试管中滴加硫氰化钾溶液，不变色，再通入氯气变血红色，证明含有二价铁离子。

（4）次氯酸钾中氯+1价具有强氧化性，可将+3价的铁氧化成+6价，用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4，反应的离子方程式为：

2Fe3++3ClO-+10OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O或2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O。

5．硫及其化合物有如下转化关系

（1）发生氧化还原反应的是___________（填序号）

（2）写出（5）的反应方程式____________，说明浓硫酸具有___________，制取CuSO4，__________方法最好（填序号）；

（3）SO2是造成空气污染，形成酸雨的主要物质。

SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸，反应方程式为_____________。

验证二氧化硫的方法是_____________。

（4）某溶液中含有Cl-、SO42-，可能含有Na+、Fe2+或其中一种。

①验证Cl-、SO42-的方法是______________

A．先加BaCl2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液

B．先加AgNO3溶液，等沉淀后，再加BaCl2溶液

C．先加Ba（NO3）2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液

②验证Na+或Fe2+最简单的方法是_____________。

【答案】①②⑤2H2SO4（浓）+Cu

CuSO4+SO2↑+2H2O强氧化性⑥2SO2+O2+2H2O=2H2SO4将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2C若溶液为无色，则溶液中只有Na+；若溶液显绿色，一定有Fe2+，再做焰色反应，以证明Na+的存在

【解析】

【详解】

（1）依据转化关系中反应前后元素化合价变化分析，①反应是硫单质和铁发生反应一定有元素化合价变化属于氧化还原反应；②是硫和氧气反应生成二氧化硫属于氧化还原反应；③是三氧化硫和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，无元素化合价变化，不是氧化还原反应；④是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成沉淀，发生的是复分解反应；⑤是铜和浓硫酸加热反应，发生的是氧化还原反应，⑥是氧化铜与硫酸的反应，没有元素的化合价发生变化；有元素化合价变化的反应为氧化还原反应，因此①②⑤属于氧化还原反应；故答案为①②⑤；

（2）反应⑤是浓硫酸和铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：

2H2SO4（浓）+Cu

CuSO4+SO2↑+2H2O，反应中浓硫酸表现了酸性和强氧化性；硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜，反应过程中无污染气体生成最好，制备硫酸铜的方法，⑥最好，⑤生成二氧化硫污染性气体；故答案为2H2SO4（浓）+Cu

CuSO4+SO2↑+2H2O；强氧化性；⑥；

（3）SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸，分压的化学方程式为：

2SO2+O2+2H2O═2H2SO4；依据二氧化硫的特征性质检验二氧化硫，使品红试液褪色，加热恢复红色，方法为：

将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2；故答案为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4；将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2；

（4）①依据氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验、硫酸根离子检验方法加入盐酸，在加入硝酸钡进行检验，注意离子检验设计应先检验硫酸根离子，沉淀完全后再检验氯离子的存在。

A．先加BaCl2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液，氯离子和硫酸根离子都会生成白色沉淀，不能确定离子存在，选项A错误；

B．先加AgNO3溶液，等沉淀后，再加BaCl2溶液，硫酸根离子也能生成白色沉淀硫酸银，不能检验离子存在，选项B错误；

C．先加Ba（NO3）2溶液，等沉淀后，检验硫酸根离子存在，除去硫酸根离子后再加AgNO3溶液，检验氯离子存在，选项C正确；

答案为C；

②依据亚铁离子溶液呈浅绿色，钠离子溶液中为无色，或做焰色反应检验；若溶液为无色，则溶液中只有Na+；若溶液显绿色，一定有Fe2+，再做焰色反应，以证明Na+的存在；故答案为若溶液为无色，则溶液中只有Na+；若溶液显绿色，一定有Fe2+，再做焰色反应，以证明Na+的存在。

6．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：

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___，D___，甲___，丙___。

（2）写出红棕色粉末的一种用途___。

（3）写出E→C反应的化学方程式___。

（4）将饱和的B溶液滴入沸水中所得分散系中分散质颗粒直径范围为___。

（5）写出反应②的离子方程式___，该反应中，如果有5.6g铁粉完全反应则生成D的物质的量为___mol。

【答案】Fe2O3FeCl2Cl2KSCN做红色颜料（或炼铁等，合理即可）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）31～100nmFe+2Fe3＋=3Fe2＋0.3

【解析】

【分析】

分析关系图：

E转化成C的现象是：

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，A与盐酸反应生成的B为FeCl3，D为FeCl2，乙为碱如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。

【详解】

（1）根据分析可知：

红棕色粉末A为Fe2O3，由B（FeCl3）与Fe生成的D为FeCl2，甲含Cl2，能与FeCl3产生血红色溶液的丙为KSCN。

答案为：

Fe2O3；FeCl2；Cl2；KSCN

（2）红棕色粉末是Fe2O3，可做红色颜料，可用于炼铁等。

答案为：

做红色颜料（或炼铁等，合理即可）

（3）E→C反应是Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3，化学方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

答案为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

（4）B溶液为FeCl3溶液，滴入沸水中加热后制得Fe（OH）3胶体，胶体分散质颗粒直径范围为1～100nm。

答案为：

1～100nm

（5）反应②是由B（FeCl3）与Fe生成D（FeCl2），离子方程式为：

Fe+2Fe3＋=3Fe2＋；该反应中，如果有5.6g铁粉完全反应，则生成D（FeCl2）的物质的量为：

。

答案为：

Fe+2Fe3+=3Fe2+；0.3

【点睛】

熟记常见物质的性质，特别是一些特殊性质，有利于快速找到推导题的突破口。

7．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下A为固体、B为黄绿色气体、C为无色气体。

D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种无氧强酸溶液，E为黑色固体，H在常温下为液体。

它们之间的转化如图所示（某些反应条件和部分反应产物已略去）。

（1）写出下列物质的化学式：

D___，X___。

（2）在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是___（填数字编号）。

（3）反应⑥的离子方程式为：

___。

（4）反应⑦的化学方程式为___；该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子___mol。

（5）除去D溶液中混有的少量G的方法是：

___。

（6）检验G溶液中阳离子的方法是：

___。

【答案】FeCl3HCl③⑥Fe3++3SCN-=Fe（SCN）33Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H20.8向混合液中通入足量氯气（或氯水）（或加入足量H2O2）取少量G溶液于试管中，滴2滴KSCN溶液，溶液不变色，再加新制氯水，溶液变为红色

【解析】

【分析】

单质A和C反应生成黑色晶体E，E和X酸反应生成D、G、H，其中D、G之间可以实现相互转化，说明A为变价金属Fe，E为Fe3O4，C为O2，依据D+A=G说明D为含三价铁离子的化合物，F为含硫氰酸根离子的化合物，G为含Fe2+离子的化合物，H在常温下为液体，H为H2O；B为黄绿色气体，B是氯气，依据G+B=D判断D为FeCl3、G为FeCl2、X为HCl。

据此解答。

【详解】

根据以上分析，

（1）D是氯化铁，化学式是FeCl3，X是盐酸，化学式是HCl。

（2）反应①是铁与氯气反应生成氯化铁，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应②是铁与氧气反应生成Fe3O4，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应③是Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和水，元素化合价不变，不属于氧化还原反应；反应④是FeCl3与铁反应生成FeCl2，铁元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应⑤是FeCl2与氯气反应生成FeCl3，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应⑥是Fe3+与SCN-反应生成Fe（SCN）3，元素化合价不变，不属于氧化还原反应；反应⑦是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，元素化合价改变，属于氧化还原反应；在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是③⑥。

（3）反应⑥是Fe3+与SCN-反应生成Fe（SCN）3，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3。

（4）反应⑦是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2；3mol铁反应转移8mol电子，所以反应中每消耗0.3mol的铁，可转移电子0.8mol。

（5）FeCl2与氯气反应生成FeCl3，除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是通入过量的氯气。

（6）Fe3+与SCN-反应生成血红色Fe（SCN）3，Fe2+与SCN-作用不显红色，所以检验Fe2+的方法是：

取少量G溶液于试管中，滴2滴KSCN溶液，溶液不变色，再加新制氯水，溶液变为红色，说明含有Fe2+。

8．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，E为Fe（OH）2，A为Fe；再根据图中的转化关系，可以推出B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3。

【详解】

经分析，A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，则：

（1）C为FeCl2，E为Fe（OH）2；

（2）反应④的离子方程式为：

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；反应⑧的化学方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

【点睛】

无机推断题，要求学生掌握一些常见物质的物理、化学性质，还要掌握一些化学反应，比如本题中的红棕色物质，一般有Fe2O3、Fe（OH）3，但是中学阶段没有学习通过和O2反应生成Fe2O3的反应，反而学过Fe（OH）2和O2反应生成Fe（OH）3的反应，故可以推断出题中F为Fe（OH）3。

此外，还要注意，Fe3O4是黑色晶体，Fe块是银白色的，但是Fe粉是黑色的。

9．某课外小组对金属钠进行研究。

已知C、D都是单质，F的水溶液是一种常见的强酸。

（1）金属Na在空气中放置足够长时间，最终的生成物是：

______。

（2）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，写出该反应的化学方程式__________。

（3）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，请写出白色絮状沉淀转变成红褐色沉淀过程发生化学反应的方程式：

____________。

【答案】碳酸钠或Na2CO32Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

Na和O2点燃生成M，则M为Na2O2；Na和水反应生成B和C，其中C为单质，则C为H2，B为NaOH；F的水溶液为常见的强酸，则F为HCl，D为Cl2。

题中没有给出A、E、G的信息，故需要结合小题中的信息，去推断各题对应的物质。

【详解】

（1）金属Na在空气中，表面会被氧化为Na2O，Na和Na2O都会和水蒸气反应生成NaOH，NaOH会再和CO2反应生成Na2CO3；

（2）从题中信息可以推出A为Al，A、B反应的化学方程式为：

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

（3）从题中信息可以推出A为亚铁盐，白色絮状沉淀为Fe（OH）2，E为Fe（OH）3，白色絮状沉淀转变成红褐色沉淀过程发生化学反应的方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

【点睛】

金属钠在空气中放置，先变为氧化钠，与水反应生成氢氧化钠，该物质易吸水而潮解，形成氢氧化钠溶液，再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠晶体，风化后得到碳酸钠粉末。

10．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