高考化学铁及其化合物推断题经典压轴题附答案解析Word格式.docx

1、Y的离子在同周期中离子半径最小，其氧化物有两性且可用于制造一种极有前途的高温材料，则Y为铝；W原子的最外层电子数小于4且W的常见化合价有+3、+2，WX3 的稀溶液呈黄色，则W为铁；（1）X为氯元素，在元素周期表的位置为：第三周期A族；氯离子的结构示意图为：；用电子式表示HCl的形成过程:（2）Z为硅，二氧化硅在通讯领域用作光导纤维；根据题干信息知锗NaOH溶液在有H2O2 存在时反应生成锗酸盐，反应的化学方程式为：Ge + 2H2O2 + 2NaOH = Na2GeO3 + 3H2O；（3）反应现象知该反应为氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2 + O2 + 2H

2、2O = 4Fe（OH）3 ，Fe（OH）3不稳定，灼烧分解得到固体Fe2O3。2常见物质AK之间存在如图所示的转化关系，其中A、D、E、H为单质，请回答下列问题。（1）下列物质的化学式是：C_，H_。（2）反应“IJ”的离子方程式是_。（3）检验J溶液中的金属离子的方法是（写出操作步骤、现象及结论）_。【答案】AlCl3 Fe 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 在试管中取少量J溶液，向其中滴加几滴KSCN溶液，振荡，若溶液变为红色，则说明J溶液含有Fe3+ 溶液C与氨水反应生成白色沉淀F，白色沉淀F与氢氧化钠溶液反应生成溶液G，说明G为NaAlO2，F为Al（OH）3，金属A与溶液B反应

3、生成气体D，金属A为Al，气体D和黄绿色气体E（Cl2）反应生成气体B，气体B溶于水，溶液B与金属H反应生成溶液I，根据后面红褐色沉淀，得到金属H为Fe，则B为HCl，溶液C为AlCl3，则D为H2，溶液I为FeCl2，溶液J为FeCl3，K为Fe（OH）3。（1）根据前面分析得到物质的化学式是：C为AlCl3，H为Fe；（2）反应“IJ”是Fe2+与Cl2反应生成Fe3+和Cl，其离子方程式是2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl；（3）检验J溶液中的金属离子的方法是主要是用KSCN溶液检验铁离子，变红，说明溶液中含有铁离子。3现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们

4、之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。请根据以上信息回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：A_、B_、C_、F_、 H_、乙_（2）写出下列反应化学方程式：反应_反应_反应_【答案】Na Al Fe FeCl2 Fe（OH）3 Cl2 2Na + 2H2O=2NaOH + H2 2FeCl2 + Cl2=2FeCl3 FeCl3+ 3NaOH =Fe（OH）3+ 3NaCl 金属单质A的焰色为黄色，则A为Na；反应为Na与水反应生成NaOH和H2，则物质D为NaOH，气体为H2；金属B与NaOH反应生成H2，则金属B为Al；黄绿色气体为Cl2，反应为H2与Cl2

5、化合成HCl，则气体丙为HCl，物质E为盐酸；金属C与盐酸反应生成F，F与Cl2反应生成物质G，G与NaOH反应得红棕色沉淀，则金属C为Fe，F为FeCl2，G为FeCl3；（1）A、B、C、F、H、乙的化学式依次为Na、Al、Fe、FeCl2、Fe（OH）3、Cl2。（2）反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2；反应的化学方程式为Cl2+2FeCl2=2FeCl3；反应的化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3+3NaCl。4以下是与氧气性质有关的实验，回答相关问题。（1）写出铜和氧气反应的化学方程式_。（2）写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式_，该反应的实验现象为_。

6、（3）硫燃烧时瓶底盛少量水的作用是_，硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是因为_不同。【答案】2Cu+O22CuO 3Fe+2O2Fe3O4 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 吸收生成的二氧化硫气体，防止污染空气 氧气浓度 （1）该实验的原理是：铜粉与氧气反应生成氧化铜；发生反应的化学方程式为 2Cu+O22CuO；（2）该铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，该反应的化学方程式是：3Fe+2O2Fe3O4 ；反应的实验现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；（3）由于二氧化硫是对大气有污染的气体，做硫在氧气燃烧的实验时瓶底盛放少量水的作用是：吸收二氧化硫防止污染空气；硫在空气中

7、燃烧产生淡蓝色火焰、在氧气中燃烧蓝紫色火焰，氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度要大。5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

8、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=2Fe2+Cu2+ 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NaAlO

9、2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，据此分析解答。（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；（3）进行步骤时，该小组用如图所示装置及试剂将

10、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

11、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：。6以废旧锌锰电池中的黑锰粉（MnO2、MnO（OH）、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等）为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。其工作流程如下：（1）过程，在空气中加热黑锰粉的目的是除炭、氧化MnO（OH）等。O2氧化MnO（OH）的化学方程式是_。（2）溶液a的主要成分为NH4Cl，另外还含有少量ZnCl2等。 溶液a呈酸性，原

12、因是_。 根据如图所示的溶解度曲线，将溶液a_（填操作），可得NH4Cl粗品。 提纯NH4Cl粗品，有关性质数据如下：化合物ZnCl2NH4Cl熔点365337.8分解沸点732-根据上表，设计方案提纯NH4Cl：_。（3）检验MnSO4溶液中是否含有Fe3+：取少量溶液，加入_（填试剂和现象），证明溶液中Fe3+沉淀完全。（4）探究过程中MnO2溶解的适宜条件。向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀H2SO4，固体未明显溶解。向MnO2中加入稀H2SO4，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。 用化学方程式表示中MnO2溶解的原因： 解释试剂加入顺序不同，

13、MnO2作用不同的原因：上述实验说明，试剂加入顺序不同，物质体现的性质可能不同，产物也可能不同。【答案】4MnO（OH）+O2=4MnO2+2H2O NH4+H2ONH3H2O+H+（或NH4+水解产生H+） 蒸发浓缩，趁热过滤 加热NH4Cl粗品至340左右，NH4Cl = NH3 + HCl；收集产物并冷却，NH3 + HCl=NH4Cl，得到纯净NH4Cl。 KSCN溶液，不变红 MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2i中作催化剂，反应快，只催化分解 ii中作氧化剂，加入稀后，的氧化性增强，被还原为（1）根据流程图可知，经过过程，得到了MnO2粗品，则O2将MnO（O

14、H）氧化成MnO2，根据得失电子守恒，1molO2得到4mol电子，1molMnO（OH）失去1mol电子，则O2和MnO（OH）的比例为14，再根据原子守恒可配平方程式，答案为4MnO（OH）+O2=4MnO2+2H2O；（2）ZnCl2和NH4Cl均为强酸弱碱盐，均会水解，铵根离子水解使溶液呈酸性，答案为NH4+H2ONH3H2O+H+（或NH4+水解产生H+）；从曲线可以看出，随着温度的变化，NH4Cl的溶解度几乎没有发生太大的变化，只能蒸发溶剂得到晶体，再进行后续操作，答案为蒸发浓缩，趁热过滤；从表格中数据可以知道，NH4Cl在337.8分解，生成NH3和HCl，而此温度下，ZnCl2

15、没有熔化，也没有分解，因此可以利用NH4Cl的分解，收集产物再次合成NH4Cl，答案为加热NH4Cl粗品至340左右，NH4Cl = NH3 + HCl；收集产物并冷却，NH3 + HCl=NH4Cl，得到纯净NH4Cl；（3）Fe3的检验常用KSCN溶液，如果溶液中有铁离子，生成红色物质；没有Fe3就不会变红，答案为KSCN溶液，不变红；（4）从实验知道，先加入双氧水，MnO2不溶解，只做催化剂，而通过实验可知，先加入硫酸，固体溶解，且有气体冒出，气体为氧气，则MnO2作了氧化剂，双氧水作了还原剂。固体溶解，且有气体放出，气体为O2，MnO2做氧化剂，H2O2做还原剂，为酸性环境，根据得失电

16、子守恒和原子守恒，配平方程式。答案为MnO2H2O2H2SO4=MnSO4O22H2O；先加入硫酸，溶液为酸性，则酸性条件下，物质的氧化性会增加，答案为ii中还原为MnSO4。7某Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质。现通过下列生产过程，从该样品中提纯Al2O3，并回收铁红。流程如下：（1）操作是_，在实验室进行该操作需要的玻璃仪器有_。（2）白色固体是_，样品和试剂反应的化学方程式是_。（3）固体加入适量稀盐酸，可能发生的反应有：_（用化学方程式表达）。（4）溶液中铁元素的存在形式是_，如何用实验证明：_。（5）溶液中通入某气体，该气体可以是_（任写一种的化学式），红褐色固

17、体制得铁红的化学方程式是_。【答案】过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒 Al（OH）3 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2 Fe2+ 取少量溶液于试管中，滴入KSCN溶液无变化，滴加氯水后变血红色 O2或者Cl2 2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质，根据题中流程图可知，样品与试剂反应得溶液再通入CO2得白色沉淀，该白色固体加热分解产生Al2O3，可推知试剂为NaOH，得到的固体为Cu、Fe、Fe2O3，溶液为NaAlO2、

18、NaOH混合溶液，通入过量CO2后得溶液为NaHCO3溶液，白色固体为Al（OH）3，Al（OH）3受热分解得Al2O3，固体中加入盐酸得到固体粉末中铁有剩余，由于Fe会发生反应2Fe3+Fe=3Fe2+，则溶液中主要含有Fe2+，经过操作得红褐色固体应为Fe（OH）3，所以通入的气体应为氧化剂，可以是O2或Cl2，氢氧化铁受热分解得Fe2O3。（1）操作是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法，名称为过滤；在实验室进行过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；（2）白色固体受热分解产生Al2O3，则是Al（OH）3，样品中含有Al2O3和试剂NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2O，反应的

19、化学方程式是Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；（3）固体中含有Al2O3、Cu、Fe、Fe2O3，加入适量稀盐酸，由于反应后的固体粉末中含有Fe单质，则可能发生的反应有Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2；（4）由于固体中样品与适量盐酸反应后的固体粉末中含有Fe，结合Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Fe3+Fe=3Fe2+可知溶液中铁元素的存在形式是Fe2+，证明方法是：取少量该溶液于试管中，滴入KSCN溶液无变化，滴加氯水后溶液变血红色；（5）溶液中含有Fe2+，向溶液通入某气体后再加入

20、足量NaOH溶液，产生红褐色的Fe（OH）3沉淀，该气体具有强的氧化性，气体可以是O2或者Cl2，红褐色固体Fe（OH）3不稳定，受热分解产生铁红Fe2O3，该反应的化学方程式是2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O。【点睛】本题以从Al2O3样品中提取氧化铝的工艺流程为线索，考查了氧化还原反应、化学试剂的使用、混合物的分离，正确理解制备流程及反应原理为解答关键，注意掌握铝及其化合物性质和转化关系，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。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

21、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

22、+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，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4H2O晶体析出 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

23、析。（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；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；（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；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

24、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+；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。增大压强，溶液沸点升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO49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

25、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

26、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CO2，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 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、