备战高考化学专题训练铁及其化合物的综合题分类含详细答案.docx

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备战高考化学专题训练铁及其化合物的综合题分类含详细答案

备战高考化学专题训练---铁及其化合物的综合题分类含详细答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．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、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。

3．已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。

根据图中转化关系，回答下列问题。

（1）写出F、G的化学式：

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的原因是_____________________________________________

（4）写出下列转化的离子方程式：

①B→C：

______________________________________________________________________

②C→D：

______________________________________________________________________

【答案】Fe（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+防止Fe2+被O2氧化Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O2Fe2++Cl2═2Fe2++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）由上述分析可知，F为Fe（OH）3，G为Fe2O3；

（2）检验FeCl3中阳离子的方法为：

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+；

（3）保存FeCl2溶液时要加固体Fe的原因是：

防止Fe2+被O2氧化；

（4）①B→C的离子方程式：

Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O；

②C→D的离子方程式：

2Fe2++Cl2═2Fe2++2Cl−；

【点睛】

物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，需要学生熟练掌握元素化合物的性质

4．已知X、Y均为有刺激性气味的气体，且几种物质间有以下转化关系，部分产物未标出。

请回答下列问题。

（1）写出下列各物质的化学式：

X______、Y______、A______、B______、C______。

（2）反应①的离子方程式为____________。

【答案】Cl2SO2HClH2SO4FeCl32Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+

【解析】

【分析】

A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀，A中含Cl-；B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀，B中含SO42-；又根据X、Y均为有刺激性气味的气体，且X能与

反应，则X为Cl2，Y为SO2，A为HCl，B为H2SO4，C为FeCl3。

【详解】

（1）分析可知，X为Cl2，Y为SO2，A为HCl，B为H2SO4，C为FeCl3。

（2）反应①为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+。

5．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+。

6．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↓。

7．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。

8．有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成氢气和一种黑色固体。

根据以上信息回答下列问题：

（1）写出化学式：

A．________；B．________；C．________。

（2）写出化学方程式：

①C与水蒸气反应______________________________________________________；

②A与水反应_______________________________________________________。

【答案】NaMgFe3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H22Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑

【解析】

【分析】

有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体，则A为钠；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，则B为镁；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体，则C为铁，据此分析。

【详解】

有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体，则A为钠；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，则B为镁；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体，则C为铁。

（1）A、B、C的化学式分别为Na、Mg、Fe。

（2）化学方程式为

①C与水蒸气反应化学方程式为3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2；

②A与水反应化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。

9．已知某合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种，某兴趣小组在老师的指导下，对合金中铁、铜的存在情况进行了如下探究。

（查阅资料）铁、铜不与氢氧化钠溶液反应。

（猜想）猜想1：

该合金粉末中，除含铝外，还含有铁。

猜想2：

该合金粉末中，除含铝外，还含有铜。

猜想3：

该合金粉末中，除含铝外，还含有_________（填名称）。

（实验探究）下列实验仅供选择的试剂是：

10%的盐酸、30%的氢氧化钠溶液。

实验方案

实验现象

结论

①取一定量的合金粉末，加过量的____，充分反应后过滤，滤渣备用。

粉末部分溶解，并有气体放出。

合金中一定含有铝。

②取步骤①所得滤渣，加过量的______，充分反应。

滤渣粉末部分溶解，并有气体放出，溶液呈现浅绿色。

合金中一定含有______。

（探究结论）猜想3成立。

（反思）一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。

写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式__________。

（知识延伸）在一定条件下，铁和铝都能与水反应。

写出在相应条件下，铁和水发生反应的化学方程式_______________。

【答案】铁和铜30%的氢氧化钠溶液10%的盐酸铁和铜2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑3Fe+4H2O

Fe3O4+H2

【解析】

【分析】

金属铝和氢氧化钠反应，铁铜不与氢氧化钠反应，通过特征反应得到与氢氧化钠反应生成气体的一定含有金属铝，和盐酸反应的一定是金属铁，铜不与盐酸反应，剩余固体是金属铜。

【详解】

通过前后联系，得出该合金粉末中，除含铝外，还含有铁和铜；

①取一定量的合金粉末，能说明有Al的有气泡的，只能是Al和氢氧化钠反应生气气泡；

②取步骤①所得滤渣，加过量的10%的盐酸，充分反应。

有气泡产生说明合金中一定含有铁，滤渣没有全部溶解说明还有金属铜。

反思：

一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。

写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑。

知识延伸：

铁和水发生反应的化学方程式3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+H2。

10．已知：

如图中A是金属铁，请根据图中所示的转化关系，回答下列问题：

（1）写出E的化学式____；

（2）写出反应③的化学方程式：

__________；

（3）写出①④在溶液中反应的离子方程式：

________、______。

【答案】Fe（OH）22FeCl2+Cl2=2FeCl3Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓

【解析】

【分析】

A是金属铁，与HCl反应生成C为FeCl2，C可与NaOH反应，故D为H2，E为Fe（OH）2；C与Cl2反应生成D为FeCl3，FeCl3能与NaOH溶液反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）2与氧气和水反应生成Fe（OH）3；根据转化关系可知，Fe与H2O在加热的条件下也可以生成H2，应是Fe与水蒸气的反应生成Fe3O4和H2，则B为Fe3O4，据此解答。

【详解】

根据上述分析易知：

（1）E为Fe（OH）2；

（2）反应③为FeCl2与氯气反应生成D为FeCl3，其反应的方程式为：

2FeCl2+Cl2=2FeCl3；

（3）反应①为铁与HCl反应生成FeCl2与H2的过程，其离子方程式为：

Fe+2H+=Fe2++H2↑；反应④为FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe（OH）3与NaCl的过程，其离子方程式为：

Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓。

11．有关FeSO4的转化关系如图所示（无关物质已略去）

已知：

①X由两种化合物组成将X通入红溶液溶液褪色通人BaCl2溶液生白色沉淀

②Y是红棕色的化合物。

（1）气体X的成分是______（填化学式）

（2）反应I的反应类型属于_____（填字母代号）

a．化合反应b．复分解反应c．氧化还原反应d．分解反应e.置换反应

（3）溶液2中金属离子的检验方法是________

（4）反应的化学方程式是______________

【答案】SO2、SO3cd取少量溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色证明原溶液中有Fe3+存在

【解析】

【分析】

①硫酸亚铁受热分解，生成气体X；X通入品红溶液，使溶液褪色的是SO2；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀是SO3，硫酸亚铁受热分解方程式为：

；

②Y红棕色的化合物是Fe2O3，据此分析作答。

【详解】

（1）根据上述分析，气体X的成分是SO2、SO3；

（2）反应I即属于氧化还原反应又属于分解反应，cd正确；

（3）溶液2中金属阳离子是由Fe2O3溶于稀硫酸得到，方程式为：

Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O，检验溶液2中金属阳离子，实际就是检验溶液中的Fe3+，Fe3+与KSCN溶液作用变为血红色，利用这一性质检验，具体操作为：

取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红，则证明原溶液中含有Fe3+；

（4）根据上述分析可知，上述发生的反应方程式为：

。

12．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