高考化学专题复习分类练习 铁及其化合物综合解答题含答案解析.docx

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高考化学专题复习分类练习铁及其化合物综合解答题含答案解析

高考化学专题复习分类练习铁及其化合物综合解答题含答案解析

一、高中化学铁及其化合物

1．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。

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．图中，固体A是铁锈的主要成分。

请回答：

（1）固体C的化学式是___，上述框图中体现了SO2的___（填“氧化性”、“还原性”或“漂白性”）。

（2）写出A→B的化学方程式___。

（3）写出D→E的离子方程式___。

（4）若通入的SO2是足量的，请你设计实验方案检验“溶液D”中的金属阳离子___。

【答案】FeCl3还原性Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2Ba2++SO42-=BaSO4↓取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水（或双氧水），溶液变成血红色，则含有Fe2+

【解析】

【分析】

固体A是铁锈的主要成分，则A为Fe2O3，结合图中转化可知，A与CO反应生成B为Fe，B与氯气反应生成C为FeCl3，C与二氧化硫发生氧化还原反应，溶液D中Fe2+、SO42-等，溶液D与氯化钡反应生成白色沉淀E为BaSO4。

【详解】

（1）由上述分析可知，固体C的化学式是：

FeCl3，上述框图中SO2失去电子转化为硫酸根离子，作还原剂；

（2）A→B的化学方程式为：

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2；

（3）D→E的离子方程式为：

Ba2++SO42−=BaSO4↓；

（4）若通入的SO2是足量的，溶液D中金属阳离子为Fe2+，检验该阳离子的方法为：

取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水（或双氧水），溶液变成血红色，则含有Fe2+。

4．A、B、C、D四种化合物，其中A、C、D焰色反应均为黄色，而B的焰色反应为紫色，A、C和盐酸反应均得到D，将固体C加热可得到A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。

试推断：

（1）A：

__、B：

__、C：

__、D：

__、E：

__；

（2）固体C加热得到A的化学反应方程式__；

（3）得到红褐色沉淀E的化学反应方程式__。

【答案】Na2CO3KOHNaHCO3NaClFe（OH）32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

A、C、D为盐且焰色反应均为黄色，说明都含有钠元素的化合物；B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色，判断为含K元素，A、C和盐酸反应均得到D的溶液，将固体C加热可得到A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，可以判断，无色无味的气体是CO2，A为Na2CO3，C为NaHCO3，D为NaCl；若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E，说明B为氢氧化钾，E为氢氧化铁，据此分析解答。

【详解】

A、C、D为盐且焰色反应均为黄色，说明都含有钠元素的化合物；B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色，判断为含K元素，A、C和盐酸反应均得到D的溶液，将固体C加热可得到A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，可以判断，无色无味的气体是CO2，A为Na2CO3，C为NaHCO3，D为NaCl，若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E，说明B为氢氧化钾，综上所述：

A：

Na2CO3、B：

KOH、C：

NaHCO3  D：

NaCl、E：

Fe（OH）3；

（1）有分析可知：

A：

Na2CO3、B：

KOH、C：

NaHCO3  D：

NaCl、E：

Fe（OH）3；

（2）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水的化学方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑；

（3）氢氧化亚铁具有还原性，能够与氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

5．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。

6．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系：

（1）确定A、B、C、D、E、F的化学式：

A____________，B____________，C____________，D____________，E____________，F____________。

（2）写出⑧的化学方程式________，④、⑤的离子方程式________，_________。

【答案】FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe（OH）2Fe（OH）34Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe+2Fe3+=3Fe2＋

【解析】

【分析】

由转化关系图可知，红褐色固体F为Fe（OH）3，则E为Fe（OH）2，C为FeCl2，D为FeCl3，A为Fe，B为Fe3O4。

据此解答。

【详解】

（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；

（2）反应⑧为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；④的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，⑤的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2＋。

7．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。

8．A、B、C、D四种化合物，其中B、C、D焰色反应均为黄色，而A的焰色反应为紫色，B、D和盐酸反应均得到C，将固体B加热分解可得到D，若在D的溶液中通入一种无色无味气体，又可得到B的溶液；若A的溶液滴加到FeCl2溶液中，先出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀E。

（1）试推断各物质的化学式：

A：

___B：

___C：

___

（2）按要求写出下列方程式：

①D与盐酸反应的离子方程式：

___；

②E固体受热分解的化学方程式：

___。

【答案】KOHNaHCO3NaClCO32-+2H+=H2O+CO2↑2Fe（OH）3

Fe2O3+3H2O

【解析】

【分析】

B、C、D焰色反应均为黄色，则均为钠的化合物，A的焰色反应为紫色，则A为钾的化合物；若A的溶液滴加到FeCl2溶液中，先出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀E，可知A为KOH，E为Fe（OH）3；B、D和盐酸反应均得到C，将固体B加热分解可得到D，若在D的溶液中通入一种无色无味气体，又可得到B的溶液，可知B为Na2CO3，D为NaHCO3，C为NaCl，据此进行解答。

【详解】

（1）据分析可知答案为：

KOH；NaHCO3；NaCl；

（2）①碳酸钠和盐酸反应离子方程式为：

CO32-+2H+=H2O+CO2↑；

②氢氧化铁受热反应方程式为：

2Fe（OH）3

Fe2O3+3H2O。

9．已知A是一种淡黄色固体，可做供氧剂，C为具有磁性的黑色晶体，E的焰色反应为黄色，F为红褐色固体（部分产物已略去）。

（1）物质A、F的化学式分别是_____________、_____________。

（2）C→D的过程中第②步反应的离子方程式是____________________________________。

（3）如何检验D中的金属阳离子，说明具体的操作和实验现象________________________。

（4）E溶液与地壳中含量最多的金属元素的单质发生反应的化学方程式为______________。

（5）G与D溶液也能发生反应，其反应的类型为___________________（填序号）。

a.化合反应b.置换反应c.复分解反应d.氧化还原反应

【答案】Na2O2Fe（OH）32Fe2+＋Cl2=2Fe3+＋2Cl－取少量D溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色（其它合理答案也得分2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ad

【解析】

【分析】

已知A是一种淡黄色固体，可做供氧剂，应为Na2O2，C为具有磁性的黑色晶体，应为Fe3O4，E的焰色反应为黄色，则由转化关系可知E为NaOH，B为O2，D为FeCl3，F为红褐色固体，应为Fe（OH）3，以此解答该题。

【详解】

（1）由以上分析可知A为Na2O2，F为Fe（OH）3，故答案为：

Na2O2；Fe（OH）3；

（2）C→D的过程中第②步反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

（3）D为FeCl3，阳离子为铁离子，检验铁离子，可取少量D溶液于试管中，滴加KSCN溶液，可观察到溶液显血红色，故答案为：

取少量D溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色；

（4）地壳中含量最多的金属为铝，与氢氧化钠反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

（5）铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，为化合反应和氧化还原反应，故答案为：

ad。

【点睛】

题目涉及浓硫酸、硝酸的性质，物质的颜色、反应现象及特殊反应是推断突破口，注意对基础知识的全面掌握。

10．以下物质相互转化

试回答：

（1）写出B的化学式________________；D的名称________________。

（2）写出由E转变成F的化学方程式________________。

（3）写出用KOH鉴别G溶液的离子方程式________________；向G溶液加入A的有关离子方程式________________。

【答案】FeCl2氯化钾4Fe （OH）2+O2+2H2O═4Fe （OH）3Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓2Fe3++Fe═3Fe2+

【解析】

【分析】

D和硝酸银溶液反应生成白色沉淀H，H不溶于稀硝酸，所以H是氯化银，则D中含有氯离子，D和硝酸银混合溶液进行焰色反应呈紫色，则D中含有钾元素，所以D是氯化钾，白色沉淀E和氧气反应生成红褐色沉淀F，则F是氢氧化铁，E是氢氧化亚铁，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液，所以G是氯化铁，氯化铁和A反应生成B，B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁，所以A是铁，B是氯化亚铁，C是氢氧化钾，据此分析解答。

【详解】

根据上述分析，A是铁，B是氯化亚铁，C是氢氧化钾，D是氯化钾，E是氢氧化亚铁，F是氢氧化铁，G是氯化铁，H是氯化银。

（1）B是氯化亚铁，化学式为FeCl2；D是氯化钾，故答案为：

FeCl2；氯化钾；

（2）E是氢氧化亚铁，F是氢氧化铁，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为：

4Fe （OH）2+O2+2H2O═4Fe （OH）3，故答案为：

4Fe （OH）2+O2+2H2O═4Fe （OH）3；

（3）用KOH鉴别G溶液时铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁，离子方程式为：

Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓，向G溶液加入A是铁离子和铁反应生成亚铁离子，离子方程式为：

2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案为：

Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓；2Fe3++Fe═3Fe2+。

11．已知A、B、C均为含铁化合物，请根据以下四种物质的转化过程回答相关问题：

Fe

A

B

C

（1）反应①、③中属于氧化还原反应的是________________（填序号）。

（2）向B的溶液中滴入几滴KSCN溶液后，可观察到的现象是__________。

（3）反应②的离子方程式为_____________。

【答案】①溶液呈血红色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－

【解析】

【分析】

根据铁的化学性质及图中的转化过程分析知，A为氯化亚铁，B为氯化铁，C为氢氧化铁，据此分析解答；根据铁离子的检验方法分析实验现象；根据氯气的氧化性书写相关反应的离子方程式。

【详解】

（1）反应①为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，属于置换反应，是氧化还原反应，③是氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，属于复分解反应，是非氧化还原反应，故答案为：

①；

（2）B为氯化铁溶液，铁离子遇到KSCN形成血红色溶液，故答案为：

溶液呈血红色；

（3）反应②是氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，故答案为：

2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。

12．有关物质的转化关系如图所示（部分反应的产物已略去）。

A只含两种元素，摩尔质量为72g·mol−1。

B是无色气体，其水溶液是常见的酸，C是常见金属，E的组成元素与水相同，其水溶液常用于实验室制氧气，H的俗名是熟石灰，J为红褐色固体。

（1）A的化学式为___。

（2）D的电子式为___。

（3）写出反应③的离子方程式：

___。

（4）写出反应④的化学方程式：

___。

【答案】CaO2

H2O2＋2H＋＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2H2O3Ca（OH）2＋2FeCl3＝2Fe（OH）3↓＋3CaCl2

【解析】

【分析】

H的俗名是熟石灰，H是Ca（OH）2；E的组成元素与水相同，其水溶液常用于实验室制氧气，E是H2O2；A只含两种元素，与B反应生成E（H2O2），A为CaO2，CaO2与酸反应生成过氧化氢，B是无色气体，其水溶液是常见的酸，则B为HCl；J为红褐色固体，J应该是Fe（OH）3；则金属C应该是Fe，以此解答对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】

（1）由分析可知，A为CaO2，化学式为：

CaO2；

（2）A为CaO2，B为HCl，CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2，则D为CaCl2，电子式为

；

（3）E是H2O2，B为HCl，C是Fe，则Fe我FeCl2，反应③的离子方程式为：

H2O2＋2H＋＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2H2O；

（4）由三可知I为FeCl3，J为红褐色固体，J应该是Fe（OH）3，H为Ca（OH）2，④的化学方程式为：

3Ca（OH）2＋2FeCl3＝2Fe（OH）3↓＋3CaCl2。

13．现有金属单质A、B、C和气体甲、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）。

①金属C的名称_______

②气体丙的分子式___________

③写出下列反应的化学方程式：

反应①___________________________；反应⑥________________________。

【答案】铁HCl2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑3NaOH＋FeCl3＝Fe（OH）3↓＋3NaCl

【解析】

【分析】

金属A的焰色为黄色，即金属A为Na，Na与H2O反应，气体甲为H2，物质