高考化学铁及其化合物的综合复习附答案.docx

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高考化学铁及其化合物的综合复习附答案

2020-2021高考化学铁及其化合物的综合复习附答案

一、高中化学铁及其化合物

1．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为氯化物，D溶液与硝酸银、硝酸混合得到白色沉淀H为AgCl，反应得到的溶液进行焰色反应呈紫色，可以K元素，故D为KCl、C为KOH。

（1）由上述分析可知，B为FeCl2，D为KCl，故答案为FeCl2；KCl；

（2）E转变成F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KSCN鉴别FeCl3溶液的现象为：

溶液呈血红色，向FeCl3溶液加入Fe的离子方程式为：

Fe+2Fe3+=3Fe2+故答案为血红色；Fe+2Fe3+=3Fe2+。

考点：

考查了无机物推断、Fe、Cl、K元素化合物的性质的相关知识。

2．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+。

3．铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。

现有铁、铝的混合物进行如下实验：

（1）操作X的名称是_____。

（2）气体A是_____。

（3）A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成_____（填化学式），A在该反应中作为_____（填“氧化剂”或“还原剂”）。

（4）溶液B中阴离子除OH-外还有_____，溶液D中存在的金属离子为_____。

【答案】过滤H2（或氢气）HCl还原剂AlO2-Fe2+

【解析】

【分析】

金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应，而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2，NaAlO2易溶于水，所以气体A是H2，溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液，固体C是Fe，Fe是比较活泼的金属，与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气，因此溶液D为FeCl2，据此分析解答。

【详解】

（1）操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤；

（2）气体A是H2；

（3）A是H2，H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸，反应生成HCl，在该反应中，氢元素的化合价升高，失去电子，被氧化，所以H2作还原剂，；

（4）溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液，所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-；铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2，溶液D中含有的金属离子为Fe2+。

【点睛】

本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。

注意知识的积累是解题的关键，HCl的氧化性比较弱，只能把Fe氧化为Fe2+，Cl2、H2O2具有强氧化性，可以把Fe氧化为Fe3+；Al既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。

4．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

。

5．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。

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．已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀，试根据图中转化关系，回答下列问题。

（1）写出A、C、F、G的化学式：

A_________，C________，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__________________

（4）写出下列转化的离子方程式或化学方程式。

①E→F的化学反应方程式：

_________________________

②C→D的离子反应方程式：

_________________________

【答案】FeFeCl2Fe（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＋（答案合理即可）防止Fe2＋被O2氧化变质4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）32Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋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）根据分析可知A为Fe，C为FeCl2，F为Fe（OH）3，G为Fe2O3，故答案为：

Fe；FeCl2；Fe（OH）3；Fe2O3；

（2）D为FeCl3，含有阳离子为Fe3+，检验Fe3+离子的方法为：

取少量D溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，证明有Fe3+，故答案为：

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＋（答案合理即可）；

（3）FeCl2易被空气中氧气氧化，保存FeCl2溶液时加固体Fe，防止Fe2+被氧气氧化，故答案为：

防止Fe2+被氧气氧化；

（4）E转化为F是氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，现象是：

白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；反应化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，C→D反应离子方程式为：

2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；故答案为：

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3；2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。

【点睛】

本题涉及Fe元素单质化合物的性质及转化，物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，掌握元素化合物的性质是解题的关键。

8．已知A为金属单质，下列物质相互转化如图所示：

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）检验G溶液中阳离子的试剂为______，写出发生反应的离子方程式______。

（4）向G溶液加入A的有关离子反应方程式______。

（5）某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式______，______。

【答案】FeCl2KCl4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3KSCNFe3++3SCN-=Fe（SCN）32Fe3++Fe=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe3++2I-=2Fe2++I2

【解析】

【分析】

白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，所以E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，Fe（OH）3和盐酸反应生成的G为FeCl3；D溶液和AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H（AgCl）和含K+的溶液，所以D为KCl，则B和C分别为KOH和FeCl2中的一种；G（FeCl3）可以和A生成B，所以B为FeCl2，A为铁，铁和盐酸反应生成FeCl2和氢气。

【详解】

（1）B为FeCl2，D为KCl；

（2）由Fe（OH）2转变成Fe（OH）3的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；

（3）可以用KSCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+，两者反应生成红色物质，发生反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3；

（4）向FeCl3溶液加入Fe，发生氧化还原反应，离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

（5）FeCl2中的Fe2+有还原性，可以被空气中的氧气氧化，生成的Fe3+可以氧化I-生成I2，所以把FeCl2溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，发生的离子方程式有4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和2Fe3++2I-=2Fe2++I2。

9．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。

10．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。

11．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。

12．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）写出下列物质对应的化学式B_______________、E________________；

（2）写出对应反应的化学方程式：

②________________________；

③_________________________；

⑤________________________；

（3）写出对应在溶液中反应的离子方程式：

④____________________。

【答案】Fe3O4Fe（OH）23Fe+4H2O

Fe3O4+4H22FeCl2+Cl2=2FeCl34Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓

【解析】

【分析】

A是Fe，F为红褐色沉淀，则F是Fe（OH）3，E被氧化生成Fe（OH）3，则E是Fe（OH）2，D和NaOH溶液生成NaCl和Fe（OH）3，根据元素守恒知，D是FeCl3，C和NaOH反应生成NaCl和Fe（OH）2，则C是FeCl2，Fe和H2O反应生成Fe3O4和H2，Fe和HCl反应生成FeCl2和H2，所以G是H2，B是Fe3O4，据此分析解答。

【详解】

（1）根据上述分析，B为Fe3O4，E为Fe（OH）2，故答案为：

Fe3O4；Fe（OH）2；

（2）反应②为铁在高温下与水蒸气的反应，反应的化学方程式为3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2；反应③为氯化亚铁被氯气氧化的反应，反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3；反应⑤为氢氧化亚铁被氧化的反应，反应的化学方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；

（3）反应④为氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，故答案为：

Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓。

【点睛】

本题的易错点为B的判断，要注意铁与水蒸气反应生成四氧化三铁，不是氧化铁。

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