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1、备战高考化学铁及其化合物综合题含答案备战高考化学铁及其化合物综合题含答案一、高中化学铁及其化合物1D、E为中学化学常见的单质，在一定条件下C、D间能发生反应。各物质转化关系如下图：(1)B的同素异形体的名称为：_；H的化学式为：_。(2)已知E的燃烧热为QkJ/mol，试写出表示E燃烧热的热化学方程式_。(3)用惰性电极电解A 溶液的阳极反应式为：_。(4)检验H和G的混合溶液中含有G的阳离子的试剂可以是：_。a.氯水和KSCN溶液 b.氢氧化钠溶液 c.酸性KMnO4溶液(5)用惰性电极电解一定浓度的A溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入9.8g含A中金属阳离子的弱碱固体后恰好恢复到电解前

2、的浓度和pH。则电解过程中转移电子的物质的量为_mol, 收集到标准状况下的气体体积为_。【答案】臭氧 Fe2(SO4)3 Fe(s)+O2(g)=Fe3O4(s) H=-QkJ/mol 4OH-4e-=2H2O+O2 c 0.4mol 4.48L 【解析】【分析】电解A溶液生成三种物质，且D为金属，A应为不活泼金属的含氧酸盐，电解时，在阴极生成金属，则阳极应生成O2，其中E可在B中燃烧说明B为O2，C应为含氧酸，而E在氧气中反应的氧化为与酸反应后生成两种盐，说明金属为变价金属，则E应为Fe，则C应为硫酸，不可能为硝酸，否则四氧化三铁与硝酸反应只生成一种物质，则G为FeSO4，H为Fe2(SO

3、4)3，D应为Cu，则A应为CuSO4，结合相关物质的性质和题目要求可解答该题。【详解】根据上述分析可知：A为CuSO4，B为O2，C为H2SO4，D Cu，E为Fe，F为Fe3O4，G为FeSO4，H为Fe2(SO4)3。(1)由以上分析可知，B为O2，对应的同素异形体为臭氧，H为Fe2(SO4)3。(2)E为Fe，E的燃烧热为QkJ/mol，则表示E燃烧热的热化学方程式为Fe(s)+O2(g)=Fe3O4(s) H=-QkJ/mol。(3) A为CuSO4，电解时，在阴极生成金属Cu，在阳极OH-失去电子应生成O2，阳极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2。(4)G为FeSO4，H为Fe

4、2(SO4)3，二者溶液中含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+，检验Fe2+的方法是根据Fe2+具有还原性，可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液的紫色褪去，故合理选项是c；(5)向所得溶液中加入9.8g含A中金属阳离子的弱碱固体，即即加入Cu(OH)2的物质的量是0.1mol，恰好恢复到电解前的浓度和pH，说明析出0.1molCu、0.1molH2和0.1molO2，应转移电子0.4mol，收集到标准状况下的气体体积为V(H2)+V(O2)=0.2mol22.4L/mol=4.48L。2A、C、E是中学化学中常见的单质，A是固体，C、E是无色无味的气体，D是黑色晶体，它们之间的转化关系

5、如下图所示。（1）写出A、B、C的化学式：A_；B_；C_。（2）写出A、B转化为D、E的化学方程式_。（3）写出A与足量稀硝酸反应的离子方程式_。【答案】Fe H2O O2 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 Fe+4H+NO3=Fe3+NO+2H2O 【解析】【分析】A、C、E是中学化学中常见的单质，A是固体，C、E是无色无味的气体，D是黑色晶体，根据它们之间的转化关系，A是Fe、C是O2、B是H2O、D是Fe3O4、E是H2。【详解】根据以上分析：（1）A是Fe；B是H2O；C是O2。（2）铁与水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H2OFe3O4+4H2。

6、（3）铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水，反应的离子方程式是Fe+4H+NO3=Fe3+NO+2H2O。3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_，反应过程可能观察到的实验现象是_。对应的化学方程式是_。(3)反应中的离子方程式是_。【答案】Al HCl 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)3 2Al+2OH-

7、+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，

8、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)反应是

9、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。4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

10、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】AlCl32FeSO4 Al3+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：

11、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AlCl32FeSO4，以此解答该题。【详解】(1)根据上述分析，X的化学式为AlCl2FeSO4；(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

12、燃，则说明是O2。5某兴趣活动小组利用物质间的互变，设计成一个平面魔方，如下图所示：已知A、B、C、D、G含有同种元素。纯A(单质)B溶液D固体G溶液颜色银白色黄色红棕色浅绿色E是通常情况下密度最小的气体；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，也能将一种氧化物氧化为F，F是含有三种元素的化合物，与A反应生成E、G。依据以上信息填空：(1)写出D的化学式：_。(2)G生成C的过程中所出现的现象为_。(3)写出反应AB的化学方程式：_。(4)BF的离子方程式为_；G与次氯酸反应的离子方程式为_。【答案】Fe2O3 先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 2Fe3Cl22FeCl3

13、2Fe3SO22H2O=2Fe2SO42-4H H2Fe2HClO=2Fe3ClH2O 【解析】【分析】结合框图，D固体呈红棕色，则其为Fe2O3；A、B、C、D、G含有同种元素，B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，则B为FeCl3，G中含有Fe2+，A为Fe。由“B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，也能将一种氧化物氧化为F，F是含有三种元素的化合物，与A反应生成E、G”，则F为 H2SO4，G为FeSO4；E是通常情况下密度最小的气体，则E为H2。由BCD的转化可推知，C为Fe(OH)3。【详解】(1)由以上分析可知，D为氧化铁，其化学式：Fe2O3。答案为：Fe2O3；

14、(2)FeSO4生成Fe(OH)3，可先加碱、后氧化，所出现的现象为先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。答案为：先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；(3)反应FeFeCl3需用Cl2将Fe氧化，反应方程式为2Fe3Cl22FeCl3。答案为：2Fe3Cl22FeCl3；(4)FeCl3H2SO4，应使用SO2，离子方程式为2Fe3SO22H2O=2Fe2SO42-4H；FeSO4与次氯酸反应，生成Fe3+、Cl-和H+，离子方程式为H2Fe2HClO=2Fe3ClH2O。答案为：2Fe3SO22H2O=2Fe2SO42-4H；H2Fe2HClO=2Fe3ClH2O。【点

15、睛】利用框图进行物质推断时，先确定信息充足的物质，然后利用已知的少量信息、反应条件及未知物质前后的已知物质，推断出未知物质的组成。6已知A、B、C、D四种物质均含有铁元素，彼此转化关系如下：请回答：（1）反应称为铝热反应（属于置换反应），写出该反应的化学方程式：_、其中Al作_剂。（2）反应的离子方程式为：_。（3）新配制的C溶液中应加入_，以防止其转化为D。检验D溶液中阳离子的常用试剂是_（填化学式），实验现象为_。【答案】2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 还原剂 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 铁粉（屑） KSCN（或NH4SCN） 溶液变红（或呈现血红色） 【解析】【

16、分析】氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应，生成A，则A为Fe，铁和水蒸气在高温下反应生成B，B为黑色磁性氧化物，则B为Fe3O4，Fe3O4中铁元素的化合价含有+2、+3价，与盐酸反应生成FeCl3和FeCl2，铁与过量盐酸反应生成FeCl2，则C为FeCl2，FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，则D为FeCl3，据此分析解答。【详解】(1)反应称为铝热反应(属于置换反应)，该反应的化学方程式：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，反应中Al有0价变为+3价，化合价升高，失电子，被氧化，作还原剂；(2)反应为FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，离子方程式为：2Fe2+H2O2+2H+=2F

17、e3+2H2O；(3)C为FeCl2，D为FeCl3，亚铁离子具有还原性，易被氧化，新配制的FeCl2溶液中应加入铁粉(屑)，以防止其转化为FeCl3。检验三价铁离子常用试剂是KSCN(或NH4SCN)，三价铁离子遇SCN-变为血红色溶液。7利用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NO

18、H2O(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=4Fe(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，

19、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 mol，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(O

20、H)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)。8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EC反应的化学方程式：_。【答案】Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2 NaOH KSCN 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O4Fe(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，

21、D为FeCl2，乙为NaOH，由DB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）EC反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。9A、B、C、D四种化合物，其中A、C、D焰色反应均为黄色（含钠元素），而B的焰色反应为紫色（含钾元素），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。试写出各物质的化学

22、式：A：_、B：_、C：_、D：_、E：_。【答案】Na2CO3 KOH NaHCO3 NaCl Fe(OH)3 【解析】【详解】A、B、C、D四种化合物，其中A、C、D焰色反应均为黄色，含有钠元素。而B的焰色反应为紫色，含有钾元素；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，这说明C是碳酸氢钠，A是碳酸钠，D是氯化钠，通入的无色气体是二氧化碳。B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液先后出现白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀，说明溶液中发生了反应：Fe2+Fe(OH)2(白色沉淀)Fe(OH)3(红褐色沉淀)， E是氢氧化铁，由于B的溶液中阴离子只有一种，所以

23、B是KOH。答案为：Na2CO3；KOH；NaHCO3；NaCl；Fe(OH)3【点睛】要熟悉常见物质的物理性质和化学性质，特别要熟悉物质之间的转化关系。如本题中，Na2CO3和NaHCO3之间可以相互转化：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O；Fe2+的转化：Fe2+2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。10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

24、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。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溶液验证Na+或Fe2+最简单的方法是_。【答案】 2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2+2H2O 强氧化性 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 C 若溶液为无色，则溶液中

25、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，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；是硫和氧气反应生成二氧化硫属于氧化还原反应；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；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；是铜和浓硫酸加热反应，发生的是氧化还原反应，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，因此属于氧化还原反应；故答案为；（2）反应是浓硫酸和铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反

26、应的化学方程式为：2H2SO4（浓）+CuCuSO4+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，最好，生成二氧化硫污染性气体；故答案为2H2SO4（浓）+CuCuSO4+SO2+2H2O；强氧化性；（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+2H2O2H2SO4；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+2H2O2H2SO4；将某气体通入盛品红

27、溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2；（4）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；依据亚铁离子溶液呈浅

28、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。11A、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为黄绿色气体、C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种无氧强酸溶液，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化如图所示（某些反应条件和部分反应产物已略去）。（1）写出下列物质的化学式：D_，X_。（2）在反应中，不属于氧化还原反应的是

29、_（填数字编号）。（3）反应的离子方程式为：_。（4）反应的化学方程式为_；该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子_mol。（5）除去D溶液中混有的少量G的方法是：_。（6）检验G溶液中阳离子的方法是：_。【答案】FeCl3 HCl Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 0.8 向混合液中通入足量氯气（或氯水）（或加入足量H2O2） 取少量G溶液于试管中，滴2滴KSCN溶液，溶液不变色，再加新制氯水，溶液变为红色 【解析】【分析】单质A和C反应生成黑色晶体E，E和X酸反应生成D、G、H，其中D、G之间可以实现相互转化，说明A为变价金属Fe，E为Fe3O4，C为O2，依据D+A=G说明D为含三价铁离子的化合物，F为含硫氰酸根离子的化合物，G为含Fe2+离子的化合物，H在常温下为液体，H为H2O；B为黄绿色气体，B是氯气，依据G+B=D判断D为FeCl3、G为FeCl2、X为HCl。据此解答。【详解】根据以上分析，（1）D是氯化铁，化学式是FeCl3，X是盐酸，化学式是HCl。（2）反应是铁