高考化学铁及其化合物综合练习题含答案.docx

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高考化学铁及其化合物综合练习题含答案

高考化学铁及其化合物综合练习题含答案

一、高中化学铁及其化合物

1．化学反应多姿多彩，其中的颜色多种多样，试根据图中框图，按要求填写下列问题

（1）A的名称是______________，B的化学式是_________。

（2）反应①的化学方程式________________________；

反应②的离子方程式_____________________________；

B和氯气的化学方程式____________________________。

【答案】

（1）氧化铁；Fe

（2）Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2；Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；2Fe+3Cl2

2FeCl3

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析：

红棕色粉末A为氧化铁，在高温下被一氧化碳还原，生成黑色粉末B为铁，与蓝色溶液反应生成红色固体C为铜，铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。

（1）根据上述分析，A是氧化铁，B是铁，故答案为氧化铁；Fe；

（2）反应①的化学方程式为Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2，故答案为Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2；

反应②的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，故答案为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；

B和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl2

2FeCl3，故答案为2Fe+3Cl2

2FeCl3。

考点：

考查了无机推断的相关知识。

2．某金属X，为了确定其成分，进行一系列实验，实验过程和发生的现象如下图所示：

⑴写出金属X的化学式_________。

⑵写出溶液B中溶质的化学式_________。

⑶写出白色沉淀C转变为红褐色沉淀D的化学方程式_________。

【答案】FeFeCl24Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

金属与盐酸反应生成无色可燃性气体为氢气，白色沉淀与氧气反应生成红褐色沉淀，则金属为Fe；

【详解】

（1）分析可知，金属X为Fe；

（2）溶液B为氯化亚铁；

（3）白色沉淀为氢氧化亚铁，在空气中与氧气反应生成氢氧化铁，方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；

3．排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑制得Fe2O3、Al2O3和金属Cu，过程如下。

请回答：

（1）固体A的成分是________________（填化学式）。

（2）溶液B中的金属阳离子有___________________。

（3）试剂G是__________________（填名称）。

（4）B→D反应的离子方程式是_________________________。

（5）溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是__________________。

【答案】Fe、CuFe2+、Al3+稀盐酸或稀硫酸2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—NaOH溶液

【解析】

【分析】

【详解】

（1）向含Fe3+、Al3+、Cu2+的工业废水中加入过量的废铁屑，发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，而铁屑是过量的，因此固体A的成分是Fe和Cu；

（2）溶液B中的金属阳离子有反应产生的Fe2+和废水中原有的Al3+；

（3）向Fe和Cu的混合物中加入过量的试剂G能产生溶液B和固体C，则试剂G为稀盐酸或稀硫酸，而固体C为不溶于稀盐酸或稀硫酸的Cu；

（4）向溶液B中加入足量的氯水，Fe2+被Cl2氧化成Fe3+，而Al3+不反应，因此离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—；

（5）溶液D的成分是Fe3+和Al3+，向其中加入过量的H溶液生成沉淀F和溶液E，且沉淀F经过灼烧生成铁红，则F为Fe（OH）3；溶液E的焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，且一定条件下能得到Al2O3，说明含有铝元素，则E为Na[Al（OH）4]；经过以上分析，可知H为NaOH溶液。

4．某固体化合物A，按图所示发生系列变化，已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色。

回答下列问题：

（1）物质A是___（填化学式）。

（2）反应②的离子反应方程式为___。

（3）反应④的化学反应方程式为___。

【答案】Fe（OH）3Fe2O3＋6H＋=2Fe3+＋3H2O4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色说明A为氢氧化铁，Fe（OH）3，A加热分解生成B为Fe2O3，C为H2O，依据流程分析判断D为FeCl3，X为Fe，E为FeCl2溶液，据此分析。

【详解】

已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色说明A为氢氧化铁，Fe（OH）3，A加热分解生成B为Fe2O3，C为H2O，依据流程分析判断D为FeCl3，X为Fe，E为FeCl2溶液。

（1）依据推断可知A为Fe（OH）3；

（2）反应②是盐酸和氧化铁发生的复分解反应，反应的离子反应方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3+＋3H2O；

（3）反应④是氢氧化亚铁和氧气水发生反应生成氢氧化铁的也还原反应，反应的化学反应方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

5．物质

是某新型净水剂的中间体，它可以看成由AlCl3（在180℃升华）和一种盐A按物质的量之比1：

2组成。

在密闭容器中加热X使之完全分解，发生如下转化：

请回答下列问题：

（1）X的化学式为__。

（2）将E混合晶体溶于水配成溶液，向溶液中加入过量稀NaOH溶液时发生的总反应的离子方程式为__。

（3）高温下，若在密闭容器中长时间煅烧X，产物中还有另外一种气体，请设计实验方案验证之_。

【答案】AlCl3·2FeSO4Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的木条伸入其中，若复燃，则说明是O2

【解析】

【分析】

固体氧化物B溶于稀盐酸后得到的溶液C中滴加KSCN溶液，混合液变血红色，说明B中含有Fe3+，则B为Fe2O3，C为FeCl3溶液，无色D气体能使品红褪色，则D为SO2，由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素，A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫，则盐A为FeSO4，氧化铁的物质的量为

=0.02mol，生成二氧化硫为

=0.02mol，由Fe、S原子为1：

1可知生成SO3为0.02mol，4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3，AlCl3的物质的量为

=0.02mol，X的组成为AlCl3∙2FeSO4，以此解答该题。

【详解】

（1）根据上述分析，X的化学式为AlCl∙2FeSO4；

（2）将E混合晶体溶于水配成溶液，三氧化硫反应生成硫酸，则硫酸与氯化铝的物质的量相等，逐滴加入过量稀NaOH溶液，该过程的总反应的离子方程式为：

Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O；

（3）若在高温下长时间煅烧X，生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气，另一种气体分子式是O2，检验氧气的方法为：

将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的本条伸入其中，若复燃，则说明是O2。

6．A是日常生活中最常见的金属，其转化关系如图（部分反应物或生成物已略去）。

（1）写出

的化学式_____________；溶液

的颜色是______________。

（2）写出下列转化的离子方程式：

①

：

_________________。

②

：

__________________。

（3）

转化为

过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为：

________________。

【答案】

浅绿色

【解析】

【分析】

A是金属单质，B是金属氧化物、C和D均为金属氯化物，而且可以相互转化，因此A是变价金属，日常生活中最常见的变价金属只有铁，因此，B为四氧化三铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁、E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，据此回答。

【详解】

（1）B为四氧化三铁、C为氯化亚铁；答案为：

；浅绿色；

（2）A为铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁；故①

的离子方程式为

，②

的离子方程式为

；

（3）E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，因此

转化为

过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为

。

【点睛】

此题的切入点是按物质类别及类别的通性给各物质归类，进一步找到C、D都是同一种金属的氯化物，是组成元素相同不同化合物，因此，金属元素是变价元素。

7．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。

8．已知：

M是人们日常生活中一种重要调料，也是一种重要的化工原料，在灼烧时，焰色反应呈黄色。

A、B、D均为单质，在F的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液变成血红色，各物质的转化关系如下图所示：

根据以上信息回答下列问题：

（1）M和水发生电解的化学方程式____________。

（2）写出E溶于水的电离方程式__________。

（3）F和D反应生成G的离子方程式为____________。

（4）向G的溶液中滴加C的溶液，观察到的现象为________。

【答案】2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑HCl=H++Cl-2Fe3++Fe=3Fe2+先有白色沉淀生成，后变为灰绿色，最终变为红褐色

【解析】

【分析】

M是人们日常生活中一种重要调料，也是一种重要的化工原料，在灼烧时，焰色反应呈黄色，则M是NaCl，电解NaCl的水溶液产物为H2、Cl2和NaOH，结合A、B、D均为单质，可知C为NaOH，E为HCl；在F的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液变成血红色，可知F为FeCl3，则A为Cl2、B为H2，D为Fe，G为FeCl2，据此分析解题。

【详解】

由分析知：

M为NaCl、A为Cl2、B为H2、C为NaOH、D为Fe、E为HCl、F为FeCl3、G为FeCl2；

（1）电解NaCl的水溶液发生的化学方程式为2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑；

（2）HCl溶于水电离出H+和Cl-，电离方程式为HCl=H++Cl-；

（3）Fe溶于FeCl3溶液生成FeCl2的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

（4）向FeCl2溶液中滴加NaOH的溶液，先有白色沉淀生成，因Fe（OH）2易被空气中氧气氧化成Fe（OH）3，则可继续观察到白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色。

【点睛】

考查无机物的推断；注意把握推断的突破口，通常从物质的颜色，性质和反应现象为突破口进行推断，本题可结合选项提供的物质以及反应的条件进行分析，注意电解饱和食盐水的产物和铁三角之间的转化条件是解答该题的关键。

9．A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。

请回答下列问题：

（1）物质C和E的名称分别为________、________；

（2）可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为__________________________；

若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________；

（3）写出D转化为G的化学方程式_____________________________________；

（4）新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。

检验G溶液中阳离子的常用试剂是________，实验现象为________________________________________。

【答案】浓盐酸四氧化三铁2H2O2

2H2O+O2↑KClO32Fe+3Cl2

2FeCl3铁粉KSCN溶液溶液变为血红色

【解析】

【分析】

本题的突破点是MnO2，在中学化学中MnO2参与的反应主要是氧气和氯气的制备，所以依据框图的转化特点可知B是氧气，D是氯气，C是浓盐酸，E是四氧化三铁，F是氯化亚铁，G是氯化铁；Fe2+具有还原性，因此配制时需要加入铁粉防止被氧化；利用有关元素化合物知识，从质量守恒的角度书写化学方程式。

【详解】

（1）在中学化学中MnO2参与的反应主要是氧气和氯气的制备，所以依据框图的转化特点可知B是氧气，D是氯气，C是浓盐酸，E是四氧化三铁，F是氯化亚铁，G是氯化铁；

（2）MnO2参与制备氧气的反应有两种，一种是MnO2做催化剂的条件下，常温下H2O2分解制得氧气，其反应方程式为2H2O2

2H2O+O2↑；另一种是由MnO2做催化剂的条件下，加热KClO3分解制得氧气，所以A为KClO3；

（3）D为Cl2，G为FeCl3，Fe在氯气中燃烧生成FeCl3的化学方程式为2Fe+3Cl2

2FeCl3；

（4）Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气所氧化，因此新配制的氯化亚铁溶液需要加入铁粉防止被氧化成Fe3+；检验FeCl3溶液中阳离子的常用试剂是KSCN溶液，实验现象为滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色。

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．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D为NaOH，金属B能与NaOH反应生成H2，则金属B为Al，气体甲与Cl2反应生成HCl，溶于水后生成盐酸，沉淀H为红褐色，H为Fe（OH）3，物质G中含有Fe3＋，则物质F中含有Fe2＋，即金属C为Fe，据此分析；

【详解】

金属A的焰色为黄色，即金属A为Na，Na与H2O反应，2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，气体甲为H2，物质D为NaOH，金属B能与NaOH反应生成H2，则金属B为Al，气体甲与Cl2反应生成HCl，溶于水后生成盐酸，沉淀H为红褐色，H为Fe（OH）3，物质G中含有Fe3＋，氯气表现强氧化性，将Fe2＋氧化成Fe3＋，则物质F中含有Fe2＋，即金属C为Fe，

①根据上述分析，金属C为Fe；

答案为铁；

②气体丙为HCl；

答案为HCl；

③反应①的化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；反应⑥发生FeCl3＋3NaOH=Fe（OH）3↓＋2NaCl；

答案为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；FeCl3＋3NaOH=Fe（OH）3↓＋2NaCl。

【点睛】

无机推断中，找准题眼，如本题中金属A的焰色为黄色，红褐色沉淀等，然后根据所掌握知识大胆猜测，推出其余物质，做题时应注意问题，是让写名称还是化学式，是让写离子方程式还是化学反应方程式等等。

12．如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C为O2、D为C12、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）写出有关物质的名称或化学式：

F______，H_____。

（2）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是___。

（3）写出B与MnO2共热获得D的化学方程式______。

（4）写出D与E共热获得H的化学方程式________。

（5）如图表示的是在800℃时，含有A、B、C三种气体的体系中各物质浓度随时间变化的情况，请回答：

2min内，A物质的平均反应速率为______。

【答案】四氧化三铁氯化铁氯酸钾过氧化氢MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋C12↑＋2H2O2Fe+3C12=2FeC130.4mol/（L·min）

【解析】

【分析】

C为O2，若反应①是在加热条件下进行，则A是氯酸钾，若反应①是在常温条件下进行，则A是过氧化氢。

D为C12，则B为浓盐酸，氯气与铁加热反应生成氯化铁，则H为氯化铁。

铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则F为四氧化三铁，四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，则G为氯化亚铁。

【详解】

（1）有分析可知，F为四氧化三铁，H为氯化铁；

（2）反应①是在二氧化锰作催化剂条件下制取氧气，若反应①是在加热条件下进行，则A是氯酸钾。

若反应①是在常温条件下进行，则A是过氧化氢；

（3）B为浓盐酸，浓盐酸与MnO2共热生成氯气、氯化锰和水，化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋C12↑＋2H2O；

（4）D为C12，E为Fe单质，氯气与铁共热生成氯化铁，化学方程式为2Fe+3C12=2FeC13；

（5）2min内，A的物质的量浓度变化量=（2.0-1.2）mol/L=0.8mol/L，则A物质的平均反应速率=

=0.4mol/（L·min）。

13．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。

（1）确定A、B、C、D、E、F的化学式：

A为________，B为________，C为________。

D为________，E为________，F为________。

（2）写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式：

___________________________。

【答案】

（1）FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe（OH）2Fe（OH）3

（2）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

2Fe3