高考化学铁及其化合物大题培优及答案.docx

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高考化学铁及其化合物大题培优及答案

高考化学铁及其化合物（大题培优）及答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：

其中①②③均为有单质参与的反应。

（1）若A是常见的金属，①③中均有同一种黄绿色气体参与反应，B溶液遇KSCN显血红色，且②为化合反应，写出反应②的离子方程式_________________________。

（2）如何检验上述C溶液中的阳离子？

______________________。

（3）若B是太阳能电池用的光伏材料，①②③为工业制备B的反应。

C的化学式是____________，属于置换反应____________，（填序号）写出反应①的化学方程式____________________。

【答案】Fe+2Fe3+＝3Fe2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+SiCl4①③2C+SiO2

Si+2CO↑

【解析】

【分析】

（1）由转化关系可知A为变价金属，则A应为Fe，B为氯化铁，C为氯化亚铁，②为Fe与氯化铁的反应；

（3）B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。

【详解】

（1）A是常见的金属，①③中均有同一种气态非金属单质参与反应，且②为化合反应，则该非金属气体为Cl2，B为氯化铁，则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

（2）由分析知C为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；

（3）B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，则反应①的化学方程式为SiO2+2C

Si+2CO↑，其中属于置换反应的有①③。

2．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。

3．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：

灰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______，B______，D________，甲_______，乙_______，丙__________。

（2）写出E→C反应的化学方程式：

_____________________。

【答案】Fe2O3FeCl3FeCl2Cl2NaOHKSCN4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

E转化成C的现象是：

灰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，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为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，据此解答。

【详解】

（1）根据以上分析可知A、B、D、甲、乙、丙分别是Fe2O3；FeCl3；FeCl2；Cl2；NaOH；KSCN；

（2）E→C反应的化学方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。

4．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-。

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、C均为气体。

D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体，H在常温下为液体。

它们之间的转化关系如图所示（其中某些反应条件和部分反应物已略去）。

（1）在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是________（填编号）。

（2）写出③的离子方程式：

________________

（3）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。

在解决此题时的关键一步是____________。

【答案】①②④⑤⑦Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H20.8mol⑥

【解析】

【分析】

A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，结合后面的红色溶液，中学化学里的红色溶液除了指示剂外，常见的是铁离子遇到SCN-生成的Fe（SCN）3，所以可以确定金属为铁。

通常情况下，A为固体，B、C均为气体，所以A为铁，能和铁反应的常见的气体有氧气和氯气，故B和C分别为氧气和氯气中的一种。

铁和B生成的D加KSCN显红色，所以B为氯气，D为FeCl3；则C为氧气，E为Fe3O4。

X是一种无氧强酸，即为盐酸，Fe3O4和盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水，H在常温下为液体，所以H为水，G为FeCl2。

Fe可以和水蒸气在高温下生成Fe3O4和氢气。

综上所述，A为Fe，B为Cl2，C为O2，D为FeCl3，E为Fe3O4，F为含SCN-的溶液，G为FeCl2，H为H2O。

【详解】

（1）反应①是2Fe+3Cl2

2FeCl3；②是3Fe+2O2

Fe3O4；③是Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；④是2FeCl3+Fe=3FeCl2；⑤是2FeCl2+Cl2=2FeCl3；⑥是Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3；⑦是3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2。

有化合价变化的反应是氧化还原反应，所以其中①②④⑤⑦氧化还原反应；

（2）③的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，故离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；

（3）反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2。

该反应中每消耗3mol铁，转移电子8mol，所以每消耗0.3mol的铁，可转移电子0.8mol。

在解决此题时的关键一步是第⑥步，从红色溶液推断。

【点睛】

无机推断题关键是找题眼，主要从一些特殊反应或物理性质入手，如本题的红色溶液，还有X是一种无氧强酸、H在常温下为液体都可以做出直接的判断。

6．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是一种常见金属，燃烧后生成的氧化物B与盐酸反应能够生成两种氯化物，符合条件的常见金属是铁，所以由图中转化关系得，A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，X为H2，E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，G为Fe2O3。

【详解】

（1）由分析可知B为Fe3O4，俗名为磁性氧化铁，故答案为：

磁性氧化铁；

（2）因为Fe2＋极易被O2氧化，所以保存FeCl2溶液时需加入少量Fe，Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2，该反应属于置换反应，故答案为：

防止Fe2＋被O2氧化；3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2；置换反应；

（3）Fe（OH）2沉淀在空气中被氧化生成Fe（OH）3，可观察到的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，化学方程式为：

4Fe（OH）2+2H2O＋O2=4Fe（OH）3；故答案为：

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）3；

（4）Fe3O4与盐酸反应得化学方程式为Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，FeCl2与Cl2反应得离子方程式为2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－，故答案为：

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－。

7．金属A能够被磁铁所吸引．A及其A的化合物之间有如下的转化关系：

（1）写出A、C的化学式：

A_____；C_____．

（2）检验B中阳离子的试剂是_____．

（3）写出下列反应的化学方程式或离子方程式：

A→D的离子方程式_____

E→C的化学方程式_____

【答案】FeFe（OH）3KSCN溶液或NaOH溶液Fe+2H+═Fe2++H2↑4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

金属A能够被磁铁所吸引，则A是Fe，Fe在氯气中燃烧生成B为FeCl3，Fe和HCl反应生成FeCl2和H2，FeCl3和Fe反应生成FeCl2，则D为FeCl2，B和NaOH反应生成红褐色的C为Fe（OH）3，D和NaOH溶液反应生成的白色E为Fe（OH）2，Fe（OH）2和氧气、水反应生成Fe（OH）3。

【详解】

（1）通过以上分析知，A、C分别是Fe、Fe（OH）3，故答案为：

Fe；Fe（OH）3；

（2）B为氯化铁，铁离子用KSCN或NaOH溶液检验，铁离子和KSCN混合后溶液呈血红色，和NaOH反应生成红褐色沉淀，所以可以用KSCN或NaOH溶液检验，

故答案为：

KSCN溶液或NaOH溶液；

（3）Fe和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，

氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，反应方程式为4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3，

故答案为：

Fe+2H+=Fe2++H2↑；4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3。

【点睛】

本题以Fe及其化合物之间的转化为载体考查无机物推断，明确物质性质是解本题关键。

本题的突破口为C的颜色。

本题的易错点为氢氧化亚铁氧化的方程式的书写。

8．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。

9．已知A为淡黄色固体，T为生活中使用最广泛的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，C是无色无味的气体，H是白色沉淀。

（1）物质D的化学式为________。

（2）A和水反应生成B和C的离子方程式为____________________，列出A的一种重要用途_________________。

（3）H在潮湿空气中变成M的实验现象是______________________。

（4）反应①的离子方程式为_______________________________________。

【答案】Fe3O42Na2O2+2H2O=4Na++OH－+O2↑供氧剂（或漂白剂）白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O

【解析】

【分析】

由已知D是具有磁性的黑色晶体，则D为Fe3O4；A为淡黄色固体，A与水反应生成B和C，所以A为Na2O2，C是无色无味的气体，C为O2，B为NaOH，T为生活中使用最广泛的金属单质，T为Fe，H是白色沉淀，则H为Fe（OH）2。

【详解】

（1）根据上述分析可知物质D的化学式为Fe3O4；答案：

Fe3O4。

（2）根据上述分析可知物质A为Na2O2，B为NaOH，C为O2，A和水反应生成B和C的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++OH－+O2↑；A的一种重要用途为供氧剂（或漂白剂）；答案：

2Na2O2+2H2O=4Na++OH－+O2↑；供氧剂（或漂白剂）。

（3）H为Fe（OH）2，在空气中很不稳定，被氧气氧化，白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；答案：

白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。

（4）反应①是Fe3O4与盐酸的反应，生成氯化铁和氯化亚铁、水，其离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；答案：

Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。

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）向G溶液加入A的有关离子反应方程式______________________。

（4）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）32Fe3++Fe=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2

【解析】

【分析】

由题给实验现象可知，白色沉淀E在空气中变化为红褐色沉淀F，说明E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，F与盐酸反应生成G为FeCl3，金属A与氯化铁反应生成B，B与C反应得到E与D，故A为Fe，B为FeCl2，则Fe与盐酸反应生成氢气与FeCl2；D溶液和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀H为AgCl，溶液透过钴玻璃进行焰色反应为紫色，证明溶液中含有钾元素，故D为KCl，则C为KOH。

【详解】

（1）根据以上分析可知，A是Fe，B为FeCl2，D为KCl，故答案为：

FeCl2；KCl；

（2）由E转变成F的反应是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为氢氧化铁，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）G为FeCl3溶液，铁与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

（4）B为FeCl2溶液，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，这是因为亚铁离子被空气中氧气氧化生成三价铁离子，反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，反应生成的三价铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和单质碘，反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，反应生成的碘单质遇淀粉溶液变为蓝色，故答案为：

4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2。

【点睛】

白色沉淀转化为红褐色沉淀、溶液焰色反应为紫色是解题突破口。

12．A、B、C为3种单质（其中A为固体，B、C为气体），D的溶液为棕黄色，加氢氧化钠溶液后出现红褐色沉淀，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。

它们之间的转化关系如图：

填写下列空白：

物质（写化学式）A是______B是______C是______D是_____E是________F是________

【答案】FeCl2H2FeCl3HClFeCl2

【解析】

【分析】

A与B反应生成D，D的溶液为棕黄色，加氢氧化钠溶液后出现红褐色沉淀，则D是氯化铁，A、B都是单质，且A是固体，所以A是铁，B是氯气；B和C反应生成E，E极易溶于水得无色溶液E，则C是氢气，E是氯化氢，盐酸和铁反应生成氯化亚铁与氢气，符合转化关系，则F是氯化亚铁，据此解答。

【详解】

A与B反应生成D，D的溶液为棕黄色，加氢氧化钠溶液后出现红褐色沉淀，则D是氯化铁，A、B都是单质，且A是固体，所以A是铁，