高考化学铁及其化合物推断题综合练习题及答案解析.docx

1、高考化学铁及其化合物推断题综合练习题及答案解析2020-2021高考化学铁及其化合物推断题综合练习题及答案解析一、铁及其化合物1A、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

2、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

3、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

4、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液褪色，Fe3+不会使高锰酸钾溶液褪色，d项可以；答案选b。2下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如图所示（部分产物及反应条件已略去）。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。请回答下列问题：(1)A在B中燃烧的现象是_。(2)D+EB的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量比是_。(3)G+JM的离子方程式是_。(4)Y受热分解的化学方程式是_。(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2的试剂是 _。【答案】

5、放出大量的热，产生苍白色火焰 2:1 3AlO2+Fe3+6H2O=3Al(OH)3+Fe(OH)3 4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2 酸性高锰酸钾溶液 【解析】【分析】F是地壳中含量最多的金属元素的单质，则F为Al，转化关系中X电解得到三种物质，为电解电解质与水型，A、B为气态单质，二者为氢气和氯气，二者反应生成D，D为HCl，E为黑色固体，为氧化物，和HCl反应又生成B气体，A为H2，B为Cl2，E为MnO2，电解X是电解氯化钠溶液，C为NaOH，与Al反应生成G，G为NaAlO2；M为红褐色沉淀为Fe(OH)3，所以J是含三价铁离子的物质，是H和D反应生成，证明J为Fe

6、Cl3，H、I为氧化物判断H为Fe2O3，I为红棕色气体为NO2，结合转化关系可知，N为HNO3，Y为Fe(NO3)3，结合物质的性质来解答。【详解】(1) A为H2，B为Cl2，H2在Cl2中燃烧的现象是：气体安静燃烧，放出大量的热，火焰呈苍白色，并有白雾产生；(2) D+EB的反应为MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O，MnO2中Mn元素化合价降低，被还原，HCl 中Cl元素化合价升高，被氧化，4mol盐酸参与反应，发生氧化反应的盐酸为2mol，另外2mol盐酸显酸性，则n(被氧化的物质HCl)：n(被还原的物质MnO2)=2：1；(3) G(NaAlO2)+J(FeCl3)M(

7、Fe(OH)3)的反应是在水溶液中发生的双水解反应，反应离子方程式是：3AlO2+Fe3+6H2O=3Al(OH)3+Fe(OH)3；(4)依据分析推断可知Y为Fe(NO3)3，受热分解生成二氧化氮和氧化铁，依据原子守恒配平书写的化学方程式是：4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2；(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量待测液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明原溶液中含有Fe2+，反之没有Fe2+。3已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。请回答

8、下列问题：（1）若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B。则B的化学式为_。（2）若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应的离子方程式是_。（3）若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应的化学方程式为_。（4）若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，则反应的离子方程式是_。【答案】FeCl3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2H2S+SO23S+2H2O CO32-+CO2+H2O2HCO3- 【解析】【分析】(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，A为Cl2；(2)

9、若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，D为NaOH、B为Al(OH)3；(3)C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2；(4)若A的焰色反应呈黄色，说明A中含有Na元素，且A、B、C均含有同一种元素据此分析。【详解】(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，由转化关系可知，A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2；(2)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，由转化关系可知，A为铝盐、D为NaOH、B为Al(OH)3、C为NaAlO2，反应为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是：Al(OH)3+OH

10、=AlO2+2H2O；(3)若A、C、D都是常见气体，C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2，反应为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水，反应的化学方程式为：2H2S+SO23S+2H2O；(4)若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，由转化关系可知，A为NaOH、B为Na2CO3、C为NaHCO3，反应为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的的离子方程式是：CO32+CO2+H2O2HCO3。4某化学兴趣小组探究氯化铁溶液的某些性质，将一定量氯化铁固体先加入含1molHCl的浓盐酸中，再加水配制成1L溶液A。（1）若在A溶液中加入一块铜片，一段时间后得溶液B。写出铜片

11、在FeCl3溶液中反应的离子方程式：_；（2）若在B中加铁粉mg，充分反应后剩余固体ng；过滤，从1L滤液中取出20mL，向其中滴入40mL2mol/LAgNO3溶液时，Cl-恰好完全沉淀。则溶液A中FeCl3的物质的量浓度是_；（3）若在A溶液中加铁粉至不再溶解，则需铁粉_克。【答案】2Fe3+Cu= Cu2+2Fe 1mol/L 56g 【解析】【分析】【详解】(1)Fe3+有较强氧化性，可将Cu氧化成Cu2+，离子方程式为2Fe3+Cu= Cu2+2Fe；(2)若在B中加铁粉mg，充分反应后剩余固体ng，则此时滤液中溶质只有FeCl2，滴入40mL2mol/LAgNO3溶液时，Cl-恰好

12、完全沉淀，则20mL滤液中n(Cl-)=0.04L2mol/L=0.08mol，则1L滤液中n(Cl-)=0.08mol=4mol，加入了1molHCl，则溶液中n(Cl-)=4mol-1mol=3mol，则n(FeCl3)=1mol，溶液体积为1L，所以溶液A中FeCl3的物质的量浓度是1mol/L；(3)A中加铁粉发生反应2Fe3+Fe=3Fe2+、2H+Fe=Fe2+H2，溶液中n(FeCl3)=1mol，n(HCl)=1mol，所以消耗的铁粉物质的量为0.5mol+0.5mol=1mol，质量为56g。【点睛】解决此类题目要注意寻找守恒关系，不能盲目写反应方程式；第3题要注意HCl也可

13、以与铁粉反应。5明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等）为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题：已知：Fe3开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH 为1.93.7。（1）明矾净水的原理是_（用离子方程式表示）。（2）“酸溶”时，Al2O3溶解的化学方程式为_。（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_。（4）“步骤”的目的是_；“滤渣2”经碱洗、水洗、干燥和煅烧，得到的产品的名称是_（填俗称）。（5）“步骤”包含的操作有_、_、过滤及干燥。【答案】Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

14、O 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 调节溶液pH，使沉淀完全 铁红 蒸发浓缩 冷却结晶 【解析】【分析】废铝灰(含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等)加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤，得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-的酸性滤液，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶，向氧化后的滤液中加入Al(OH)3，Fe3+转化为更难溶的Fe(OH)3沉淀，过滤后得到含有Al3+、SO42-的滤液，滤渣2为Fe(OH)3，向滤液中加入K2SO4制得产品溶液，对溶液进行蒸发浓缩、冷却结

15、晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体，据此分析解答。【详解】(1)明矾是强酸弱碱盐，弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体，能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去，从而达到达到净水的目的。其反应原理用方程式表示为：Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+；(2)“酸溶”时，Al2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(3)“氧化”时，加入氧化剂过氧化氢，将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；(4)“步骤”加入滤液中加入Al(OH)3，作用是调节溶液的pH值，由于

16、Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去；“滤渣2”的成分是Fe(OH)3，煅烧时分解生成氧化铁，它是一种红棕色粉末，常用作颜料，俗名是铁红；(5) “步骤”是从溶液中获得产品明矾，包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。6利用酸解法制钛白粉产生的废液含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2（SO4）3、TiOSO4生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示：已知:TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42-，TiO2+水解成TiO2xH2O沉淀为可逆反应；乳酸结构简式为CH3CH（OH）COOH。回答下列问题：（1）TiOS

17、O4中钛元素的化合价是_，步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是_。（2）滤渣的主要成分为TiO2xH2O，结合离子方程式解释得到滤渣的原因：_。（3）从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是_；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。（4）步骤中发生反应的离子方程式为_。（5）步骤必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及_。（6）实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是_。【答案】+4 过滤 TiO2+（x+1）H2OTiO2xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O 蒸发浓缩、冷

18、却结晶、过滤 1: 4 Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2O+CO2 防止Fe2+被氧化 取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+ 【解析】【分析】由流程图可知，废液中加入铁屑，Fe与H2SO4和少量Fe2（SO4）3反应生成FeSO4，溶液的pH增大，促进TiOSO4的水解沉淀，TiOSO4完全水解生成TiO2xH2O沉淀，过滤，滤渣为TiO2xH2O和Fe，滤液为FeSO4溶液；FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体，硫酸亚铁晶体脱水、煅烧得到氧化铁；FeSO4溶液中加碳酸氢铵，

19、两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳，碳酸亚铁沉淀加乳酸溶解生成乳酸亚铁溶液和二氧化碳，乳酸亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到乳酸亚铁晶体。【详解】（1）由化合价代数和为0可知，TiOSO4中钛元素的化合价是+4价；步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤，故答案为+4；过滤；（2）TiOSO4在溶液中水解生成TiO2xH2O，水解的离子方程式为：TiO2+（x+1）H2OTiO2xH2O+2H+，加入铁屑，铁与H+反应，溶液中c（H+）降低，水解平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O沉淀，故答案为TiO2+（x+1）H2OTiO2xH2O+2H+,

20、铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O；（3）FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，反应的化学方程式为4FeSO4+O2 2Fe2O3+4SO3，氧化剂是氧气，还原剂是氧化铁，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：4，故答案为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；1：4；（4）步骤为FeSO4溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳，反应的离子方程式为Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2O+CO2，故答案为Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2O+CO2；（5

21、）亚铁离子易被空气中氧气氧化，所以步骤必须控制一定的真空度，这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化，故答案为防止Fe2+被氧化；（6）溶液B为硫酸铵溶液，实验室检验铵根离子的方法是：取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+，故答案为取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+。7富铁铝土矿（主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2）可用于制备净水剂明矾KAl（SO4)212H2O和补血剂FeSO47H2O。工艺流程如下（部分操作和产物略去）

22、： （1）操作1的名称是_。 （2）反应中是氧化还原反应的是_（填写编号）。 （3）综合考虑，金属X最好选择的试剂是_，写出该反应的离子方程式_。 （4）反应的离子方程式是_、_。 （5）溶液D中含有的金属阳离子是_，检验方法是_。 （6）用含铝元素27的上述矿石10吨，通过上述流程最多生产明矾_吨。【答案】过滤 Fe Fe+2Fe3+=3Fe2+ SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O Fe2+ 取少量溶液D于试管中，滴入硫氰化钾溶液，若无明显变化，再滴入几滴氯水，若溶液变红，证明含有Fe2+ 47.4 【解析】【分析】由流程可知，富铁铝土矿用氢

23、氧化钾溶液浸取后过滤，滤渣为氧化铁，滤液中含有硅酸钾和偏铝酸钾；向滤液中加入足量的硫酸，可以得到硅酸沉淀和硫酸铝、硫酸钾溶液，结晶后得到明矾；滤渣经硫酸溶解后可以得到硫酸铁溶液，加入铁粉后得到硫酸亚铁溶液，用结晶法可以得到绿矾。【详解】（1）操作I得到溶液和滤渣，因此操作I为过滤；（2）反应中加入NaOH溶液，根据成分只有Al2O2和SiO2与NaOH反应，发生Al2O32OH=2AlO2H2O，SiO2OH=SiO32H2O，不属于氧化还原反应，反应中加入硫酸，发生的SiO322H=H2SiO3，AlO24H=Al32H2O，没有化合价的改变，不属于氧化还原反应，反应发生Fe2O36H=2F

24、e33H2O，FeO2H=Fe2H2O，没有化合价的改变，不属于氧化还原反应，根据操作4得到FeSO47H2O，说明反应中加入一种金属，把Fe3转化成Fe2，即这种金属是铁单质，离子方程式为Fe2Fe3=3Fe2，存在化合价的变化，属于氧化还原反应；（3）操作4得到FeSO47H2O，不能引入新杂质，因此此金属为Fe，离子方程式为：Fe2Fe3=3Fe2；（4）根据（1）的分析，离子方程式为Al2O32OH=2AlO2H2O，SiO2OH=SiO32H2O；（5）根据（3）的分析，溶液D中含有的金属阳离子是Fe2，利用Fe2的还原性，具体操作是：取少量溶液D于试管中，滴入硫氰化钾溶液，若无明显

25、变化，再滴入几滴氯水，若溶液变红，证明含有Fe2+；（6）根据铝元素守恒，最多可以得到明矾的质量为1010627%10647427t=47.4t。【点睛】本题的难点是问题（6），一般的化学计算，都有简单的方法，根据整个流程，铝的质量没有增加和减少，因此根据铝元素守恒可以计算。8纯橄岩为含镁的硅酸盐矿物，并含有MnO、Fe2O3、FeO、SiO2和一些有机物等杂质。工业上利用纯橄岩制备一水硫酸镁(MgSO4H2O)的工艺流程如下：（1）浸出时温度控制在90100之间，并且要连续搅拌2小时的目的是_。 （2）上述流程中多次用到了过滤操作，实验室过滤时需要用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和_。（3）向过

26、滤的滤液中加入NaClO溶液，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为_。 （4）滤渣中主要成分为_（填化学式）。（5）检验过滤后的滤液中是否含有Fe3+的实验操作方法是_。（6）已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从滤液中充分回收MgSO4H2O，采取将滤液蒸发浓缩、加压升温结晶的方法，采取加压升温结晶的原因是_。【答案】提高纯橄岩中镁的浸出率 漏斗 Mn2+ClO+H2OMnO2+2H+Cl Fe(OH)3、MnO2 取过滤后的滤液12 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+ 增大压强，溶液沸点升高，溶

27、液能够达到较高温度，有利于MgSO4H2O晶体析出 【解析】【分析】分析流程过程，纯橄岩用硫酸进行酸浸，硅酸盐与硫酸反应生成硫酸盐和硅酸沉淀，MnO、Fe2O3、FeO与硫酸反应生成相应的硫酸盐和水，SiO2不与硫酸反应也不溶于硫酸，以滤渣形式除去，故滤渣的成分可确定。滤液中加入NaClO溶液，可将Fe2+氧化为Fe3+，将Mn2+氧化为MnO2，通过调节pH=56，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。则可知滤渣的成分。据此进行分析。【详解】（1）浸出时升高温度、连续搅拌，其目的是提高纯橄岩中镁的浸出率；答案为：提高纯橄岩中镁的浸出率；（2）过滤时用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和漏斗；答案为

28、：漏斗；（3）NaClO将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，本身被还原为Cl，依据守恒即可写出反应的离子方程式：Mn2+ClO+H2OMnO2+2H+Cl；答案为：Mn2+ClO+H2OMnO2+2H+Cl；（4）加入NaClO溶液，能将Fe2+氧化为Fe3+，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，调节溶液pH=56，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，滤渣中主要成分为Fe(OH)3、MnO2；答案为：Fe(OH)3、MnO2；（5）检验过滤后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是用KSCN溶液，具体操作为取过滤后的滤液12 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+；

29、答案为：取过滤后的滤液12 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+；（6）从图中可以看出，升高温度，有利于MgSO4H2O晶体析出，增大压强，溶液的沸点升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4H2O晶体析出。答案为：增大压强，溶液沸点升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4H2O晶体析出。9七水硫酸锌别名皓矾，常用作媒染剂、收敛剂、木材防腐剂。工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO47H2O的流程如下：在该流程中，相关离子生成氢氧化物的pH如表：开始沉淀时pH完全沉淀时pHZn2+5.46.4Fe3+1.13.2Fe2+5.88.8Cu2+5.66.4请回答下列问题：(1)粉碎氧化锌矿石的目的是_；滤渣X的成分是_。(2)步骤中加入H2O2目的是：_