化学化学 铁及其化合物的专项 培优练习题附详细答案.docx

1、化学化学 铁及其化合物的专项 培优练习题附详细答案2020-2021【化学】化学 铁及其化合物的专项 培优练习题附详细答案一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）1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、)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

3、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，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

4、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。2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 Cl

5、2 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，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。3图中AJ均为中学化学中常见的物质，它们

6、之间有如下转化关系。其中A、D为金属单质。(反应过程中生成的水及其他产物已略去)请回答以下问题：(1)B是_，H是_。(填化学式)(2)写出J与D反应转化为G的离子方程式_。(3)A在常温下也可与NaOH溶液反应生成F，写出此反应的化学方程式_。【答案】Fe2O3 Fe(OH)2 2Fe3Fe3Fe2 2Al2OH-2H2O2AlO2-3H2 【解析】【分析】A、D为常见金属单质，B、C为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A为Al，D为Fe，B为铁的氧化物，结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3，E为AlCl3，F为NaAlO2，通过转化关系判断，G为FeCl2，H为

7、白色沉淀Fe(OH)2，I为红褐色沉淀Fe(OH)3，B为Fe2O3，J为FeCl3，依据判断结果分析解答问题。【详解】A、D为常见金属单质，B、C为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A为Al，D为Fe，B为铁的氧化物，结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3，E为AlCl3，F为NaAlO2，通过转化关系判断，G为FeCl2，H为白色沉淀Fe(OH)2，I为红褐色沉淀Fe(OH)3，B为Fe2O3，J为FeCl3；(1)依据分析判断可知B为：Fe2O3；H的化学式为：Fe(OH)2；故答案为：Fe2O3；Fe(OH)2；(2)反应“JDG”的离子方程式为铁和三氯化铁的

8、氧化还原反应，离子方程式为：2Fe3Fe3Fe2；故答案为：2Fe3Fe3Fe2；(3)A为Al在常温下也可与NaOH溶液反应生成F为偏铝酸钠，反应的化学方程式为：2Al2OH-2H2O2AlO2-3H2；故答案为：2Al2OH-2H2O2AlO2-3H2。4现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F，它们之间能发生如下反应。(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)(1)A的原子结构示意图为_，丙的化学式为_。(2)金属A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F中不能导电的有_ 、属于电解质的有_ 。(填“A”“B”“甲”“乙”“丙”“C”“D”“E”“F”)(3)写出转化发生

9、的化学方程式：_,写出转化发生的离子方程式：_。(4)将Na2O2投入到E溶液中，可以观察到的现象是：_。【答案】 HCl 甲、乙、丙 丙 2Na+2H2O=2NaOH+H2 Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ 产生红褐色沉淀，同时生成无色气体 【解析】【分析】金属A焰色反应为黄色，则A为金属Na，由反应可知，C为NaOH溶液，气体甲为H2；黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙HCl，HCl溶于水得物质D为盐酸，盐酸与金属B反应生成物质E，物质E与Cl2反应生成物质F，F与NaOH反应生成红褐色沉淀为Fe(OH)3，故物质F中含有Fe3+，分析可知金属B为Fe，物质E为FeCl2溶液，

10、物质F为FeCl3溶液。【详解】（1）金属A焰色反应为黄色，则A为金属Na，原子结构示意图为，黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙为HCl；故答案为： 、HCl；（2）A：Na、B：Fe、C：NaOH溶液、D：盐酸、E：FeCl2溶液、 F：FeCl3溶液、甲：H2、乙: Cl2、丙: HCl，其中不能导电的有：甲、乙、丙、属于电解质：丙，故答案为：甲、乙、丙；丙；（3）转化为金属Na与水的反应氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2，转化为FeCl2与Cl2的反应生成氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，故答案为：2Na+2H2

11、O=2NaOH+H2；Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+；（4）E为FeCl2，将Na2O2投入到FeCl2溶液中，Na2O2具有强氧化性，氧化亚铁离子生成铁离子，产生红褐色沉淀，同时生成无色气体氧气，故答案为：产生红褐色沉淀，同时生成无色气体。【点睛】电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，不能是单质。非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，也不能是单质。5AG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，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

12、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 2H2O22H2O+O2 KClO3 2Fe + 3Cl22FeCl3 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

13、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2H2O22H2O+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 + 3Cl22FeCl3；(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

14、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。6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）反应的离子方程式为_。【答案】Fe3O4 2Na2O2 + 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

15、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

16、，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。7已知A、B、C均为含铁化合物，请根据以下四种物质的转化过程回答相关问题：FeABC（1）反应、中属于氧化还原反应的是_（填序号）。（2）向B的溶液中滴入几滴KSCN溶液后，可观察到的现象是_。（3）反应的离子方程式为 _ 。【答案】 溶液呈血红色 2Fe2Cl2=2Fe32Cl 【解析】【分析】根据铁的化学性质

17、及图中的转化过程分析知，A为氯化亚铁，B为氯化铁，C为氢氧化铁，据此分析解答；根据铁离子的检验方法分析实验现象；根据氯气的氧化性书写相关反应的离子方程式。【详解】（1）反应为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，属于置换反应，是氧化还原反应，是氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，属于复分解反应，是非氧化还原反应，故答案为：；（2）B为氯化铁溶液，铁离子遇到KSCN形成血红色溶液，故答案为：溶液呈血红色；（3）反应是氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl，故答案为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。8已知某合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种

18、，某兴趣小组在老师的指导下，对合金中铁、铜的存在情况进行了如下探究。（查阅资料）铁、铜不与氢氧化钠溶液反应。（猜想）猜想1：该合金粉末中，除含铝外，还含有铁。猜想2：该合金粉末中，除含铝外，还含有铜。猜想3：该合金粉末中，除含铝外，还含有_（填名称）。（实验探究）下列实验仅供选择的试剂是：10%的盐酸、30%的氢氧化钠溶液。实验方案实验现象结论取一定量的合金粉末，加过量的_，充分反应后过滤，滤渣备用。粉末部分溶解，并有气体放出。合金中一定含有铝。取步骤所得滤渣，加过量的_，充分反应。滤渣粉末部分溶解，并有气体放出，溶液呈现浅绿色。合金中一定含有_。（探究结论）猜想3成立。（反思）一般来说，活泼

19、金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_。（知识延伸）在一定条件下，铁和铝都能与水反应。写出在相应条件下，铁和水发生反应的化学方程式_。【答案】铁和铜 30%的氢氧化钠溶液 10%的盐酸 铁和铜 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2 3Fe+4H2OFe3O4+ H2 【解析】【分析】金属铝和氢氧化钠反应，铁铜不与氢氧化钠反应，通过特征反应得到与氢氧化钠反应生成气体的一定含有金属铝，和盐酸反应的一定是金属铁，铜不与盐酸反应，剩余固体是金属铜。【详解】通过前后联系，得出该合金粉末中，除含铝外，还含有铁和铜；取一定量的合

20、金粉末，能说明有Al的有气泡的，只能是Al和氢氧化钠反应生气气泡；取步骤所得滤渣，加过量的10%的盐酸，充分反应。有气泡产生说明合金中一定含有铁，滤渣没有全部溶解说明还有金属铜。反思：一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2。知识延伸：铁和水发生反应的化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+ H2。9已知：如图中A是金属铁，请根据图中所示的转化关系，回答下列问题：(1)写出下列物质对应的化学式B _、E _；(2)写出对应反应的化学方程式：_；_ ；_ ；(3)写出

21、对应在溶液中反应的离子方程式： _。【答案】Fe3O4 Fe(OH)2 3Fe + 4H2OFe3O4 + 4H2 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3 Fe3+3OH-=Fe(OH)3 【解析】【分析】A是Fe，F为红褐色沉淀，则F是Fe(OH)3，E被氧化生成Fe(OH)3，则E是Fe(OH)2，D和NaOH溶液生成NaCl和Fe(OH)3，根据元素守恒知，D是FeCl3，C和NaOH反应生成NaCl和Fe(OH)2，则C是FeCl2，Fe和H2O反应生成Fe3O4和H2，Fe和HCl反应生成FeCl2和H2，所以G是H2，B是Fe3O

22、4，据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析，B为Fe3O4，E为Fe(OH)2，故答案为：Fe3O4；Fe(OH)2；(2)反应为铁在高温下与水蒸气的反应，反应的化学方程式为3Fe + 4H2OFe3O4 + 4H2；反应为氯化亚铁被氯气氧化的反应，反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3；反应为氢氧化亚铁被氧化的反应，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3；(3)反应为氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，反应的离子方程式为Fe3+3OH-=Fe(OH)3，故答案为：Fe3+3OH-=Fe(OH)3。【点睛】本题的易错点为B的判断，要注意铁与水蒸

23、气反应生成四氧化三铁，不是氧化铁。10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）若反应是在加热条件下进行，则A是_；若反应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 MnO24HCl

24、（浓）MnCl2C122H2O 2Fe+ 3C12= 2FeC13 0.4mol/(Lmin) 【解析】【分析】C为O2，若反应是在加热条件下进行，则A是氯酸钾，若反应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）反应是在二氧化锰作催化剂条件下制取氧气，若反应是在加热条件下进行，则A是氯酸钾。若反应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

25、成氯气、氯化锰和水，化学方程式为MnO24HCl（浓）MnCl2C122H2O；（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/(Lmin)。11A、B、C、D都是中学化学常见的物质，其中A、B、C均含同一种元素。在一定条件下相互转化关系如下图所示（部分产物已略去）。请按要求回答下列问题：（1）若B、C为氧化物，B转化为C时，质量增加25%，C能够与水反应生成一种强酸，则B转化为C的化学方程式是_；（2）若D为某

26、金属单质，向C的溶液中滴加硝酸银溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，则B 的化学式是_；（3）若D为强电解质溶液，A和C在溶液中反应生成白色沉淀B，则A和C反应的离子方程式是_符合条件的D物质可能是_（填序号）。硫酸 醋酸 氢氧化钠 一水合氨 氯化钡【答案】（1）2SO2+O22SO3；（2）FeCl3；（3）6H2O+Al3+3AlO2-=4Al(OH)3。【解析】试题分析：（1）若B、C为氧化物，B转化为C时，质量增加25%，C能够与水反应生成一种强酸，则B、C分别为SO2、SO3，B转化为C的化学方程式是2SO2+O22SO3；（2）向C的溶液中滴加硝酸银溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，

27、该沉淀为AgCl，说明B、C为氯化物，D为某金属单质，B、D发生化合反应，应为FeCl3和Fe反应，A是Cl2；（3）A、B、C均含同一种元素，D为强电解质溶液，A和C在溶液中反应生成白色沉淀B，A和C在溶液中反应生成白色沉淀B，沉淀B应为Al(OH)3，A是AlCl3，C是NaAlO2，由Al3+和3AlO2发生互促水解反应生成，反应的离子方程式为6H2O+Al3+3AlO2-=4Al(OH)3。考点：考查物质的性质及相互转化关系的知识。12AL为中学化学常见物质，其主要转化关系如下图所示（其中产物水已略去）。已知A为金属单质，C、D通常状况下为气体单质。B、F均为重要的化工产品，F为具有刺

28、激性气味的气体，将一定量F通入B的稀溶液中可以得到两种盐K和L。G和I分别由相同的两种元素组成，通常状况下均为无色液体。（1）B的化学式为_；工业上冶炼金属A的方法称为_。（2）向E的溶液中加入氢氧化钠溶液的实验现象为_，反应的化学方程式为_。（3）写出E的酸性溶液与G反应转化为H的离子方程式_。（4）相同条件下物质的量浓度相同的K、L溶液的pH大小关系为K_L（用“”、“”或“=”表示），其主要原因是（用化学用语说明）_。【答案】H2SO4 热还原法 先生成白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O NH4+H2ONH3H2O+H+ NH4HSO4=NH4+H+SO42- 【解析】【分析】通常状况下，C、D