化学化学铁及其化合物的专项培优练习题含答案含详细答案.docx

1、化学化学铁及其化合物的专项培优练习题含答案含详细答案2020-2021【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题(含答案)含详细答案一、高中化学铁及其化合物1有一种埋在地下的矿物X（仅含四种元素），挖出后在空气中容易发黄，现探究其组成和性质，设计完成如下实验：请回答：（1）X的化学式_，挖出后在空气中容易发黄的原因_。（2）写出溶液分二等份，加KSCN无明显现象后，滴加双氧水的两个离子方程式：_，_。【答案】Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2FeCO3 +2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O Fe3+3SCN = Fe(SCN)3 【解析】【分析

2、】先计算分解生成的水的物质的量，再计算CO2的物质的量，根据现象得出含有亚铁离子并计算物质的量，根据比例关系得出化学式。滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，Fe3+与3SCN反应生成血红色。【详解】分解生成的水是1.8g，物质的量是0.1mol；无色无味气体是CO2，物质的量是0.1mol；黑色固体用稀硫酸溶解后分为两等分，滴加KSCN溶液没有实验现象，然后滴加双氧水变为血红色，则含有亚铁离子；另一份加入足量的氢氧化钠溶液得到沉淀，过滤洗涤并充分灼烧后得到8g固体，该固体是氧化铁，物质的量是0.05mol，其中铁元素的物质的量是0.1mol，则黑色固体中亚铁离子的物质的量是0.2m

3、ol，所以氧化亚铁是0.2mol，X中相当于含有0.1氢氧化亚铁和0.1mol碳酸亚铁，所以化学式为Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2FeCO3，挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素；故答案为：Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2FeCO3；挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素。滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，Fe3+与3SCN反应生成血红色，因此两个离子方程式分别是2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O、Fe3+3SCN=Fe(SCN)3；故答案为：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O、Fe3

4、+3SCN= Fe(SCN)3。2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）反应的离子反应方程式为_。（3）反应的化学反应方程式为_。【答案】Fe(OH)3 Fe2O36H=2Fe3+3H2O 4Fe(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】

5、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Fe2O36H=2Fe3+3H2O；（3）反应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。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

6、”或“漂白性”）。（2）写出AB的化学方程式_。（3）写出DE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+3CO2Fe+3CO2 Ba2+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BaS

7、O4。【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)AB的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；(3)DE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+。4A、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：其中均为有单质参与的反应。（1）若A是常见的金属，中均有同一种黄绿色气体参与反应，B溶液遇KSCN显血红色

8、，且为化合反应，写出反应的离子方程式_。（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，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+ SiCl4 2C+SiO2Si+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，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，为C与二氧化硅的反应，为工业制备B的反应，则C为SiCl4，中SiCl4

9、与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。【详解】(1)A是常见的金属，中均有同一种气态非金属单质参与反应，且为化合反应，则该非金属气体为Cl2，B为氯化铁，则反应的离子方程式为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，为C与二氧化硅的反应，为工业制备B的反应，则C为SiCl4，其中为Si和Cl2化合生成SiCl4，中SiCl4与氢气反应，提纯Si，则反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO，其中属于置换反应的有 。5利用

10、如图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲己均含铁元素。回答下列问题：（1）K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从铁元素化合价的角度分析是因其具有_性；下列关于乙的说法正确的是_(填标号)。a属于酸性氧化物，能与碱反应b属于碱性氧化物，能与酸反应c属于两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应（2）已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为甲HNO3戊己NOH2O(方程式未配平)。若产物中戊和己的物质的量之比为31，则甲与HNO3的物质的量之比为_。（3）戊与烧碱溶液反应生成丙，放置一段时间后丙转化为丁，丙转化为丁的化学方程式为_，现象为_。【答案】氧化 b 13 4Fe(OH)2 O22H2O=4

11、Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 【解析】【分析】根据图像可知，甲为铁；乙为氧化物且为+2价，为FeO；丙、丁为氢氧化物，分别为+2、+3价，分别为氢氧化亚铁、氢氧化铁。【详解】（1）K2FeO4中铁元素的化合价是6价，在反应中Fe元素能得电子表现强氧化性，常用作杀菌消毒剂。根据图可知，铁元素的2价氧化物是FeO，属于碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。（2）根据图可知，戊和己分别是铁元素的2价和3价盐，铁与硝酸反应生成的戊和己分别是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3，HNO3在反应中被还原为NO，氮元素的化合价由5价降为2价；设反应生成Fe(NO3)3的物质的量为1 mo

12、l，则生成Fe(NO3)2的物质的量为3mol，则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4mol，根据电子守恒可得3mol3mol2n(NO)3，n(NO)3mol；根据N原子守恒可知参加反应的n(HNO3)n(NO)nFe(NO3)22nFe(NO3)3312mol，则铁与HNO3的物质的量之比为41213。(3)Fe(NO3)2与烧碱溶液反应生成Fe(OH)2(丙)，氢氧化亚铁与空气中的氧气氧化，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁)。6在一定条件下，A、B、C、D、E物质相互转化关系如图所示(反应条件和部分产物略)，其中A、B、C为单质。（1）若A为金属，B、C常温下均为气体，D

13、为黑色晶体，E为一种生活中必不可少的物质，则这五种物质的化学式为：A为_，B为_，C为_，D为_，E为_。（2）A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为_。【答案】Fe O2 H2 Fe3O4 H2O 3Fe+4H2O(g）Fe3O4+4H2 【解析】【分析】A、B、C为单质，若A为金属，B、C常温下均为气体，D为黑色晶体，Fe和H2O反应生成黑色的Fe3O4，Fe和O2反应生成黑色的Fe3O4，氢气和氧气反应生成H2O，符合转化关系，则A是Fe、B是O2、C是H2、E是H2O、D是Fe3O4，据此分析解答。【详解】A、B、C为单质，若A为金属，B、C常温下均为气体，D为黑色晶体，Fe和H2

14、O反应生成黑色的Fe3O4，Fe和O2反应生成黑色的Fe3O4，氢气和氧气反应生成H2O，符合转化关系，则A是Fe、B是O2、C是H2、E是H2O、D是Fe3O4；(1)通过以上分析知，这五种物质的化学式为：A为Fe，B为O2，C为H2，D为Fe3O4，E为H2O；(2)在高温条件下，Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，所以A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。7A、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

15、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】Na2CO3 KOH NaHCO3 NaCl Fe(OH)3 2NaHCO3=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

16、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

17、述：A：Na2CO3、B：KOH、C：NaHCO3D：NaCl、E：Fe(OH)3；(1)有分析可知：A：Na2CO3、B：KOH、C：NaHCO3D：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。8A是一种红棕色金属氧化物；B、D是金属单质；J是一种难溶于水的白色化合物，受热易分解。回答下列问题：（1）A、E、J、G的化学式分别为_、_、_、_。（2）C转化为I的离子方程式为_。（3）

18、H和I反应生成J的离子方程式为_。（4）如何检验E溶液中大量存在的阳离子?_。【答案】Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3 取E溶液2mL于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+ 【解析】【分析】A是一种红棕色金属氧化物，则A是Fe2O3，红褐色沉淀G为Fe(OH)3，分解可以生成氧化铁，则F是Fe(OH)2B、D是金属单质，Fe2O3和B在高温下能反应生成金属单质D，则该反应是铝热反应，B是Al，D是Fe，C是Al2O3，J是一种不溶于水的白

19、色化合物，受热容易分解成C，则J是Al(OH)3，由转化关系可知，I是NaAlO2，H是AlCl3；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，E和氨水反应生成Fe(OH)2，则E是FeCl2，以此解答该题。【详解】(1)由以上分析可知，则A为Fe2O3，E是FeCl2，J是Al(OH)3，G是Fe(OH)3；(2)氧化铝是两性氧化物，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O；(3)铝离子和偏铝酸根之间双水解而不共存，反应的离子方程式为Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3；(4)E是FeCl2，检验亚铁离子，可取E溶液2mL于试管中，滴入几滴KS

20、CN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+。9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)写出的化学方程式_，、的离子方程式_，_。【答案】Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2+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】(

21、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)反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；的离子方程式为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2。10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。EF 的化学反应方程式：_CD的离子反应方程式：_【答案】Fe FeCl

22、2 Fe(OH)3 Fe2O3 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)2O22H2O=4Fe(OH)3 2Fe2Cl2=2Fe32Cl 【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：

23、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，CD反应离子方程式为

24、：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-；故答案为：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 ；2Fe2Cl2=2Fe32Cl。【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。11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）CD的过程中第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

25、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】Na2O2 Fe(OH)3 2Fe2+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 2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2 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(O

26、H)3 ，故答案为：Na2O2 ； Fe(OH)3 ；（2）CD的过程中第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

27、。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72gmol1。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）写出反应的离子方程式：_。（4）写出反应的化学方程式：_。【答案】CaO2 H2O22H2Fe2=2Fe32H2O 3Ca(OH)22FeCl32Fe(OH)33CaCl2 【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

28、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，反应的离子方程式为：H2O22H2Fe2=2Fe32H2O；（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，的化学方程

29、式为：3Ca(OH)22FeCl32Fe(OH)33CaCl2。13黑色粉末A，黄色粉末B,它们都是单质，按下图进行实验：（1） 试根据上述反应现象推断以下物质的化学式：A D E H （2）写出C+盐酸 D+F的离子方程式：（3）写出DE的化学方程式： （4）写出GH的化学方程式： 【答案】（1） Fe、 H2S、 SO2、Fe(OH)3（2） FeS+2H+Fe2+H2S（3）（4） 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3【解析】【分析】【详解】（1）E能使品红褪色，E为SO2；H为红褐色固体，H为；黑色粉末A、黄色粉末B，它们都是单质，所以分别是铁、硫；黑色固体C为FeS；D为H2S；F为；G为（2）FeS与盐酸反应的离子方程式FeS+2H+Fe2+H2S；（3）硫化氢燃烧生成二氧化硫和水的方程式为；（4）氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的方程式为4Fe(OH