高考化学铁及其化合物推断题综合经典题1.docx

1、高考化学铁及其化合物推断题综合经典题1高考化学铁及其化合物推断题综合经典题(1)一、铁及其化合物1某铁的化合物A存在如下转化关系:已知B为黄绿色气体单质。请完成下列问题:（1）A的化学式_。（2）向C的溶液中滴加适量KSCN溶液,无明显现象,再滴加几滴B的水溶液,溶液呈血红色。 用离子方程式表示该过程_、_。（3）若D为金属,则D的化学式_ (写出2种)。【答案】 FeC13 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3 Fe、Cu、Zn等(任选两种,其他答案合理也给分)【解析】（1）B为Cl2，由题可知A和C的组成元素相同，均含Fe和Cl元素，且C可以与Cl2反

2、应生成A，则A为FeCl3，C为FeCl2，A的化学式为FeCl3。（2）Fe2+与SCN-无明显现象，加几滴氯水，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+与SCN-反应生成红色的Fe(SCN )3，对应的离子方程式为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 、Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3。（3）Fe3+转化为Fe2+，加入活泼的金属如Fe、Zn或不活泼金属如Cu，均可将Fe3+还原为Fe2+。点睛：本题解题的关键是分析出A和C均是铁的氯化物，铁元素化合价可以变化，C可以与氯气反应生成A，说明A中铁元素的化合价高于C中铁元素的化合价，故A是FeCl3，C是FeCl2。2现有金属单质A、B、C和

3、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- +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

4、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，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

5、，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

6、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。3下列物质AF是我们熟悉的单质或化合物，其中A、B均是常见的金属，且B的合金用量最大；E在常温下是黄绿色气体；适当的条件下，它们之间可以发生如图所示的转化。（1）G溶液中溶质的化学式为_。（2）请写出反应DF的化学方程式：_。（3）检验F中金属阳离子的常用试剂是_（填物质的化学式）；现象是_。（4）E物质可与石灰乳反应制取漂白粉，写出漂白粉的有效成分_。（5）写出C与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_。（6）若向D溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是

7、：_，反应过程中的化学方程式为：_，_。【答案】NaAlO2 2FeCl2+ Cl2= 2FeCl3 KSCN 溶液呈血红色 Ca（ClO）2 Al3+ +4OH-=AlO2-+2H2O 先产生白色沉淀，后白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色 FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2+2NaCl 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 【解析】【分析】B的合金用量最大，所以B为Fe；E在常温下是黄绿色气体，所以E为Cl2；盐酸与铁反应生成FeCl2，FeCl2与Cl2反应生成的F为FeCl3；金属A与盐酸反应后生成的盐，与适量的NaOH溶液反应能生成白色沉淀，白色沉淀还能溶于NaOH，

8、所以A为Al单质，C为AlCl3溶液，G为NaAlO2溶液。【详解】(1)根据分析可知，G即为偏铝酸钠溶液，溶质的化学式为NaAlO2;(2)根据分析可知，D为FeCl2，与E即Cl2反应后生成FeCl3，方程式为：；(3)检验Fe3+常用硫氰化钾溶液，Fe3+遇SCN-生成血红色物质；(4)漂白粉中的有效物质为次氯酸钙；(5)通过分析可知，C为AlCl3溶液，与过量的NaOH溶液反应，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：；(6)通过分析可知，D的溶液为FeCl2溶液，FeCl2会与NaOH溶液反应生成很不稳定的白色Fe(OH)2沉淀，沉淀会迅速的被氧化为Fe(OH)3，转化的现象为：白色沉淀先转

9、变为灰绿色，最终变为红褐色；相关的方程式还有：；4A、B、C、D均为中学化学中常见的物质，它们之间转化关系如图（部分产物和条件已略去）,请回答下列问题：（1）若A为CO2气体，D为NaOH溶液，则B的化学式为_。（2）若A为AlCl3溶液，D为NaOH溶液，则C的名称为_。（3）若A和D均为非金属单质，D为双原子分子，则由C直接生成A的基本反应类型为_。（4）若常温时A为气态氢化物，B为淡黄色固体单质，则A与C反应生成B的化学方程式为_。（5）若A为黄绿色气体，D为常见金属，则A与C溶液反应的离子方程式为_。下列试剂不能鉴别B溶液与C溶液的是_(填字母编号)。aNaOH溶液b盐酸cKSCN溶液

10、d酸性KMnO4溶液【答案】NaHCO3 偏铝酸钠 分解反应 b 【解析】【分析】【详解】(1)若A为CO2与过量的D即NaOH反应，生成碳酸氢钠；碳酸氢钠溶液与NaOH反应可得到碳酸钠溶液；碳酸钠溶液又可以与CO2反应生成碳酸氢钠；所以B的化学式为NaHCO3；(2)若A为AlCl3，其与少量的NaOH反应生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3继续与NaOH反应生成偏铝酸钠；偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液又可以反应生成Al(OH)3；所以C的名称为偏铝酸钠；(3)若A，D均为非金属单质，且D为双原子分子，那么推测可能为性质较为活泼的O2或Cl2，A则可能为P，S或N2等；进而，B，C为氧化物或氯化

11、物，C生成单质A的反应则一定为分解反应；(4)淡黄色的固体有过氧化钠，硫单质和溴化银；根据转化关系，推测B为S单质；那么A为H2S，C为SO2，B为氧气；所以相关的方程式为：；(5)A为黄绿色气体则为Cl2，根据转化关系可知，该金属元素一定是变价元素，即Fe；那么B为FeCl3，C为FeCl2；所以A与C反应的离子方程式为：；aNaOH与Fe2+生成白色沉淀后，沉淀表面迅速变暗变绿最终变成红褐色，而与Fe3+直接生成红褐色沉淀， a项可以；b盐酸与Fe2+，Fe3+均无现象，b项不可以；cKSCN溶液遇到Fe3+会生成血红色物质，而与Fe2+无现象，c项可以；dFe2+具有还原性会使高锰酸钾溶

12、液褪色，Fe3+不会使高锰酸钾溶液褪色，d项可以；答案选b。5现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G，它们之间能发生如图反应（图中某些反应的产物及条件没有全部标出）根据以上信息填空：（1）写出下列物质的化学式：A_ G_ ；（2）纯净的气体甲在气体乙中燃烧的现象：_；（3）写出下列反应的离子方程式：反应_；反应_；【答案】 Na Fe(OH)3 产生苍白色火焰，放出大量的热，出现白雾 2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-【解析】金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na；由反应Na+H2O气体甲+C，则甲为H2，C为NaOH；乙是黄绿色气

13、体，则乙为Cl2；反应：气体甲+气体乙气体丙，即H2+Cl2HCl，则丙为HCl；红褐色沉淀G为Fe(OH)3；反应：物质C+物质F沉淀G，即NaOH+FFe(OH)3，可推断F中含有Fe3+；反应：物质E+Cl2物质F，则E中含有Fe2+；反应：丙的水溶液D+金属B物质E，可推断金属B为Fe，则E为FeCl2，F为FeCl3。（1）根据上述分析可知A为Na；G为Fe(OH)3 ；（2）气体甲为H2，气体乙为Cl2，氢气在氯气中燃烧的现象为：产生苍白色火焰，放出大量的热，出现白雾； （3）反应为钠和水的反应，离子方程式为：2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 ；反应为FeCl2与的反应，离

14、子方程式为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。6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_。【

15、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，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

16、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(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)。7NiCl2是化工合成中最重要的镍源，工业上以金属镍废料(含Fe、Ca、Mg等杂质)为原料生

17、产NiCl2，继而生产Ni2O3的工艺流程如下：流程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2开始沉淀的pH1.16.57.1沉淀完全的pH3.29.79.2（1）为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有：适当升高温度；搅拌；_等。（2）加入H2O2的目的是_，所发生的离子方程式为_。（3）“除铁”时，控制溶液pH的范围为_。（4）滤渣B的主要成分的化学式为_，滤液中的阳离子有_。（5）“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为_。【答案】增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末或延长浸泡时间等) Fe2转化成Fe3 2Fe2H2O22H=

18、2Fe32H2O 3.27.1 MgF2、CaF2 NH4+、Na+ 2Ni2ClO4OH=Ni2O3Cl2H2O 【解析】【分析】根据工艺流程分析可知，向金属镍废料中加入盐酸酸浸，形成Ni2+、Fe2+、Ca2+和Mg2+的溶液，再向溶液中加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，加入Na2CO3溶液调节pH使得Fe3+沉淀，得到滤渣A为Fe(OH)3，再加入NH4F使得Mg2+和Ca2+沉淀，得到滤渣B为CaF2和MgF2，继续向滤液中加入Na2CO3沉镍，再加入盐酸溶解，向溶液中加入NaClO和NaOH氧化得到Ni2O3，据此分析解答问题。【详解】(1)为了提高金属镍废料浸出的速率，还可以增

19、大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末或延长浸泡时间等)，故答案为：增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末或延长浸泡时间等)；(2)根据上述分析，加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，根据氧化还原反应规律得出其离子反应方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，故答案为：Fe2+转化成Fe3+；2Fe2+H2O22H+=2Fe3+2H2O；(3)沉镍前要将Fe3+沉淀完全，而镍离子不能产生沉淀，根据表中所给信息可知，Fe3+完全沉淀的pH值为3.2，镍离子开始沉淀的pH值为7.1，所以溶液的pH值控制在3.27.1，故答案为：3.27.1；(4)根据以上分析可知，滤渣B的主要成分的化学式为M

20、gF2、CaF2，所得的滤液中主要含有NH4+和Na+，故答案为：MgF2、CaF2；NH4+、Na+；(5)“氧化”过程发生的反应中，Cl元素由+1价降低到-1价，即反应生成NaCl，而Ni由+2价升高到+3价，生成Ni2O3，反应离子方程式为：2Ni2ClO4OH=Ni2O3Cl2H2O，故答案为：2Ni2ClO-4OH-=Ni2O3Cl-2H2O。8某工厂废金属屑的主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体。完成下列填空：（1）写出步骤反

21、应的离子方程式：_。（2）试剂X是_，溶液D是_。（3）在步骤中，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。为了固体C的生成，在药品和装置上可采取的改进措施是_。（4）溶液E中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，用离子方程式解释其可能的原因：_。（5）将固体F继续加入热的稀硫酸，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液，写出反应的化学方程式：_。【答案】、 稀硫酸 NaHCO3溶液 浓盐酸改为稀盐酸；在装置a和装置b之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，以除去装置a中挥发出的HCl 2Fe3+Fe=3Fe2+、2Fe3+Cu=2F

22、e2+Cu2+ 【解析】【分析】Fe、Cu、Fe2O3都不与NaOH溶液反应，Al和Al2O3可与NaOH溶液反应，用含有Al、Fe、Cu和Al2O3和Fe2O3的废金属屑制取AlCl3、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体流程为：合金中Al、Al2O3与NaOH反应，所得滤液A为NaAlO2溶液，经途径与足量二氧化碳发生反应：，反应可生成Al(OH)3固体C，生成的Al(OH)3再和盐酸反应生成AlCl3，得到的AlCl3较纯净；溶液D为NaHCO3溶液；滤渣B为Fe和Cu的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液E为FeSO4，经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾，滤渣F为Cu，可用于制备胆矾，据

23、此分析解答。【详解】（1）铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液A为NaAlO2溶液，反应的离子方程式为：、；（2）金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制得绿矾晶体，所以试剂X为稀硫酸；溶液D为NaHCO3溶液；（3）进行步骤时，该小组用如图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中，一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的HCl气体，氯化氢在水中溶解了部分沉淀，发生的反应为：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，为了避免固体C减少，可在制取二氧化碳的收集装置中增

24、加一个洗去HCl的装置，二氧化碳在饱和NaHCO3中不溶，氯化氢和NaHCO3反应生成二氧化碳气体，所以可降低盐酸浓度；在装置I和之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢；（4）溶液E中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，原因是Fe3+被Fe、Cu还原生成Fe2+，所以加入KSCN溶液没有明显现象，故答案为：2Fe3+Fe=3Fe2+、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+；（5）用固体F继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液，说明在加热条件下，Cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：。9工业

25、上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O) ，流程如下：（1）浸取时，溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化，其离子方程式为_。能提高烧渣浸取速率的措施有_（填字母）。A将烧渣粉碎 B降低硫酸的浓度 C适当升高温度（2）还原时，试剂X的用量与溶液pH的变化如图所示，则试剂X可能是_（填字母）。AFe粉 BSO2 CNaI还原结束时，溶液中的主要阴离子有_。（3）滤渣主要成分的化学式为_；由分离出滤渣后的溶液得到产品，进行的操作是_、_过滤、洗涤、干燥。【答案】4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2

26、O AC B SO42- Al(OH)3 蒸发浓缩 冷却结晶 【解析】【分析】烧渣中加入稀硫酸，得到硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣为二氧化硅，在滤液中加入试剂X，随着X的加入，溶液pH逐渐减小，X应为SO2，得到硫酸铝和硫酸亚铁溶液，调节溶液pH，生成氢氧化铝沉淀，滤渣为氢氧化铝，溶液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到FeSO4 7H2O。【详解】（1）溶液中的Fe2+ 易被空气中的O2 氧化，反应的离子方程式为4Fe2+O2+4H+ =4Fe3+2H2O，提高烧渣浸取速率，可增大固体的表面积，提高反应温度，或增大离子的浓度的方法，所以选项AC正确；（2）由以上分析可知

27、，随着X的加入，溶液酸性增强，应通入二氧化硫，被氧化生成硫酸，反应后溶液中含有SO42-；（3）由以上分析可知滤渣为氢氧化铝，即Al(OH)3，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到FeSO4 7H2O。10我国某地粉煤灰中主要含有Al2O3，除此之外还含有Ga2O3及少量Fe2O3、CaO、MgO和SiO2等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示：回答下列问题：（1）焙烧前，应将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，其原因是_；混合焙烧时，Al2O3、Ga2O3均发生类似于SiO2的反应，试写出Ga2O3在此过程中发生反应的化学方程式：_。（2）滤渣的成分是_ ；含铝混合液中除

28、了大量A13+之外，还有Fe3+和少量Mg2+，由混合液制取纯净Al(OH)3的实验方案是_。（3）洗脱液中往往还有少量Fe3+，需要进一步分离。若使Fe3+恰好完全沉淀c(Fe3+)= ll0-5molL-l时，Ga3+浓度至少为_molL-l才会开始沉淀。（已知：。）（4）电解过程中，Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-，GaO2-在阴极放电，则电解方程式为_；电解过程中需要保持溶液为pH=11以上的原因是 _。【答案】增大反应物接触面积，加快化学反应速率 Ga2O3+Na2CO32NaGaO2+CO2 H2SiO3或H4SiO4 向混合液中加入过量NaOH，过滤，向滤液中通入足量CO

29、2，再过滤 3.510-2mol/L 抑制水解，并阻止H+在阴极放电降低电解效率 【解析】【分析】混合焙烧时，Al2O3、Ga2O3、SiO2与Na2CO3反应，生成可溶性盐NaAlO2、NaGaO2、Na2SiO3，CaO、MgO、Fe2O3不发生反应；将固体溶解，MgO、Fe2O3不溶于水，CaO溶于水生成Ca(OH)2，溶液中溶质为Ca(OH)2、NaAlO2、NaGaO2、Na2SiO3、Na2CO3；加入盐酸后，溶液中溶质为FeCl3、MgCl2、CaCl2、AlCl3、GaCl3、NaCl，生成的硅酸不溶，滤渣为H2SiO3或H4SiO4，然后将滤液进行树脂吸附，得到含铝混合液和洗脱液，然后将洗脱液中的Fe3+除去，最终通过电解制备Ga。【详解】（1）将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率；SiO2与Na2CO3固体在加热条件下能够生成Na2SiO3、CO2，因此Ga2O3在此过程中发生反应的化学方程式为：Ga2O3+Na2CO32NaGaO2+CO2；（2）由上述分析可知，滤