备战高考化学知识点过关培优 易错 难题训练铁及其化合物及答案解析.docx

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备战高考化学知识点过关培优易错难题训练铁及其化合物及答案解析

备战高考化学知识点过关培优易错难题训练∶铁及其化合物及答案解析

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。

根据图中转化关系，回答下列问题。

（1）写出F、G的化学式：

F.________；G._______。

（2）检验D中阳离子的方法为_____________________________________________________

（3）保存C溶液时要加固体A的原因是_____________________________________________

（4）写出下列转化的离子方程式：

①B→C：

______________________________________________________________________

②C→D：

______________________________________________________________________

【答案】Fe（OH）3Fe2O3取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3+防止Fe2+被O2氧化Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O2Fe2++Cl2═2Fe2++2Cl−

【解析】

【分析】

A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀，由转化关系可知F为Fe（OH）3，A为Fe，Fe与氧气反应生成B为Fe3O4，四氧化三铁与盐酸反应得到氯化亚铁与氯化铁，故Fe与盐酸反应得到X为氢气、C为FeCl2，可推知E为Fe（OH）2、D为FeCl3，G为Fe2O3。

【详解】

（1）由上述分析可知，F为Fe（OH）3，G为Fe2O3；

（2）检验FeCl3中阳离子的方法为：

取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3+；

（3）保存FeCl2溶液时要加固体Fe的原因是：

防止Fe2+被O2氧化；

（4）①B→C的离子方程式：

Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O；

②C→D的离子方程式：

2Fe2++Cl2═2Fe2++2Cl−；

【点睛】

物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，需要学生熟练掌握元素化合物的性质

2．某工厂的工业废水中含有大量的Al2（SO4）3、较多的Cu2+和少量的Na+。

从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示（试剂X、Y、Z均过量）。

（1）试剂X为_______，加入试剂X发生的离子方程式是___________试剂Z为___________。

（2）操作②为____________（填实验分离方法）。

（3）溶液2中含有的溶质有__________（填化学式）。

（4）写出操作④的化学反应方程式____________。

（5）金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应，产生的气体为_________（填化学式）。

【答案】铝2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu氨水过滤Al2（SO4）3、H2SO4Al2（SO4）3、H2SO4SO2

【解析】

【分析】

某工厂的工业废水中含有大量的Al2（SO4）3、较多的Cu2+和少量的Na+，由流程可知加入X为金属铝，用于置换出铜，溶液1含有Al2（SO4）3、Na2SO4，不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物，向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al，反应产生Al2（SO4）3，而Cu不能发生反应，则为稀H2SO4，溶液2含有Al2（SO4）3、过量H2SO4，由于Al（OH）3是两性物质，能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质，因此向①②混合后加入氨水，可生成Al（OH）3沉淀，过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3，电解熔融的Al2O3可生成Al，以此解答该题。

【详解】

根据上述分析可知操作①是过滤，不溶性物质为Cu、Al混合物，操作②是过滤，试剂Y是H2SO4，溶液1含有Al2（SO4）3、Na2SO4，溶液2含有Al2（SO4）3、过量H2SO4，试剂Z是氨水，操作③是过滤，操作④加热分解Al（OH）3，操作⑤是电解。

（1）由以上分析可知X为Al，可用于除去溶液中的Cu2+，反应的离子方程式为：

2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu；试剂Z为氨水；

（2）操作①②③用于分离固体和液体，为过滤操作；

（3）溶液2中含有的溶质有Al2（SO4）3、H2SO4；

（4）操作④是加热Al（OH）3，Al（OH）3不稳定，受热发生分解反应，化学方程式为：

2Al（OH）3

2Al2O3+3H2O；

（5）金属Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应，产生CuSO4、SO2、H2O，反应方程式为：

Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+SO2↑+2H2O，所以反应产生的气体为SO2。

【点睛】

本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用，把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，注意实验的设计意图，把握物质的性质，侧重考查学生的分析与实验能力。

3．中学化学常见物质A、B、C、D、E有如下转化（已知A、B、C、D、E均含有同一元素）：

请写出：

（1）B→C+D的离子方程_______________________；

（2）E→F化学方程式__________________________。

（3）若A→B过程的反应不是化合反应，该反应可能的化学方程式___________________。

（4）D通过化合反应转化为C的离子方程式为____________________________________。

【答案】

【解析】

【分析】

由F是红褐色物质，可知F是Fe（OH）3；E能氧化为Fe（OH）3，E是Fe（OH）2；逆推可知C含有Fe2+、D含有Fe3+，则A是Fe；B中的铁元素有+2、+3两种，B是Fe3O4。

【详解】

根据以上分析，

（1）Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁，反应的离子方程

；

（2）氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁，反应化学方程式为

；

（3）若Fe→Fe3O4过程的反应不是化合反应，则为铁和水蒸气高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应可能的化学方程式为

；

（4）Fe3+和Fe通过化合反应生成Fe2+，反应的离子方程式为

。

4．某

的溶液X，其中可能含有

、

、

、

、

、

、

、

、

中的一种或几种，取200mL该溶液进行实验，其现象及转化如图．

已知：

反应过程中有一种气体是红棕色．

请回答下列问题：

（1）仅由强酸性条件便可判断溶液X中一定不存在的离子有________．

（2）溶液X中，关于

的判断一定正确的是________（填字母）．

a．一定有b．一定没有c．可能有

（3）①中产生气体A的离子方程式为_____________________________________________________．

（4）⑦中生成沉淀K的离子方程式为_____________________________________________________．

（5）溶液X中不能确定的离子是_____________________用实验证明该离子一定不存在的化学方法为______________________________________________________________________________________．

（6）若实验测定A．F．K均为

l，试确定沉淀C及其物质的量范围：

_________．

【答案】

、

b

　取少量溶液X于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色，说明无

（其他答案合理也可）沉淀为

【解析】

【详解】

由反应①加入的Ba（NO3）2溶液及pH=1，结合溶液中可能含有的离子等信息可判断气体A为NO，气体D为NO2，溶液E为HNO3，因此溶液中含有还原性的离子，即含有Fe2+；由反应④加入过量NaOH溶液及溶液中可能存在的离子判断气体F为NH3，溶液I为NH4NO3，溶液中含有NH4+;pH=1的溶液中不可能含有CO32-、SiO32-,故沉淀C为BaSO4;根据图示关系及可能存在的离子可知沉淀G为Fe（OH）3，溶液J为FeCl3;沉淀K为Al（OH）3。

（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子，所以不存在的离子有CO32-、SiO32-；

（2）强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，如果存在硝酸根离子，则不存在亚铁离子，加入硝酸钡溶液时不能产生气体，所以溶液X中一定没有NO3-，

答案选b；

（3）亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水，离子反应方程式为：

3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

（4）⑦中生成沉淀K为Al（OH）3，反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；

（5）生成Fe（OH）3的Fe3+可能来自于Fe2+被硝酸氧化，也可能是原来溶液中就存在Fe3+，故不能确定溶液X中是否存在Fe3+，可用KSCN溶液检验溶液X中是否存在Fe3+；

（6）NO、NH3、Al（OH）3各为0.01mol，则说明溶液X中有0.03molFe2+、0.01molNH4+、0.01molAl3+。

若溶液X中不存在Fe3+,由上述推断可知溶液中一定存在Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-，由溶液中的电荷守恒可知3n（Al3+）+n（NH4+）+2n（Fe2+）+n（H+）=2n（SO42-），故n（SO42-）=

（0.03mol+0.01mol+0.06mol+0.02mol）=0.06mol,若溶液中含有Fe3+，则n（SO42-）>0.06mol。

5．为探究某固体化合物X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成如下实验。

请回答：

（1）蓝色溶液中的金属阳离子是________。

（2）黑色化合物→砖红色化合物的化学方程式是________________________。

（3）X的化学式是________。

【答案】Cu2＋4CuO

2Cu2O＋O2↑Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·2CuCO3

【解析】

【分析】

根据流程中信息可知黑色化合物为CuO，砖红色化合物为Cu2O，红色金属单质为Cu，蓝色溶液为CuSO4溶液；n（H2O）=

=0.01mol，黑色化合物n（CuO）=

=0.03mol，无色无味气体n（CO2）=n（CaCO3）=

=0.02mol，故可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8，则推断出X为Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·2CuCO3，据此分析。

【详解】

根据流程中信息可知黑色化合物为CuO，砖红色化合物为Cu2O，红色金属单质为Cu，蓝色溶液为CuSO4溶液；n（H2O）=

=0.01mol，n（H）=0.02mol，黑色化合物n（CuO）=

=0.03mol，无色无味气体n（CO2）=n（CaCO3）=

=0.02mol，故n（O）=0.04+0.03+0.01=0.08mol，可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8，则推断出X为Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·2CuCO3。

（1）蓝色溶液为CuSO4溶液，含有的金属阳离子是Cu2＋；

（2）黑色化合物→砖红色化合物，只能是CuO→Cu2O，反应的化学方程式是4CuO

2Cu2O＋O2↑；

（3）X的化学式是Cu（OH）2·2CuCO3或Cu3（OH）2（CO3）2。

6．A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如下图所示（部分反应物、生成物没有列出）。

已知H为固态氧化物，F是红褐色难溶于水的沉淀，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

请填写下列空白：

（1）B的俗称_______，反应①的用途_____（填一项）。

（2）反应①的化学方程式为________。

反应③的离子方程式为_________。

反应⑧的化学方程式为______。

（3）反应⑥的化学方程式及变化过程中的现象是__________。

（4）向G溶液中加入AlCl3溶液的离子方程式____________。

【答案】磁性氧化铁焊接钢轨（或冶炼金属铁）8Al+3Fe3O4

4Al2O3+9FeFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色3AlO2-+Al3++6H2O==Al（OH）3↓

【解析】

【分析】

F是红褐色难溶于水的沉淀，说明F为Fe（OH）3，E在空气中可转变为Fe（OH）3，说明E为Fe（OH）2，E与F是B与盐酸反应生成的C和D再与NaOH反应得到，因此C为FeCl2，D为FeCl3，B为Fe3O4，A在氧气中燃烧生成Fe3O4，那么A为Fe,B和I高温下反应生成单质铁，说明发生的是铝热反应，即H为Al2O3，I为Al，Al2O3与Al与过量的氢氧化钠溶液反应生成G，那么G为NaAlO2，据此分析作答。

【详解】

（1）B为Fe3O4，俗名为磁性氧化铁，反应①用于焊接钢轨或冶炼金属铁；

（2）反应①为铝热反应，反应方程式为8Al+3Fe3O4

4Al2O3+9Fe；反应③为Fe3O4与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水的反应，离子方程式为：

Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；反应⑧为Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠的反应，方程式为：

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；

（3）反应⑥为Fe（OH）2在空气中氧化的反应，Fe（OH）2为白色沉淀，被氧化后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；

（4）向偏铝酸钠溶液中加入AlCl3溶液，生成了白色沉淀，离子反应方程式为：

3AlO2-+Al3++6H2O==Al（OH）3↓。

7．A～L分别表示中学化学中常见的一种物质，其中A、G为常见的金属单质，K、L为气体，K能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，M由两种元素组成，其质量比8：

1。

（1）K的电子式为_____

（2）反应②的离子方程式：

_____，反应③的离子方程式：

_____

（3）反应④的化学方程式：

_____，反应⑥的化学方程式_____

（4）已知A和K反应为置换反应，则M的化学式为_____

【答案】

Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++H2OFe3++3NH3•H2O＝Fe（OH）3↓+3NH4+4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2OFe2N

【解析】

【分析】

K能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，应为NH3，由转化关系可知A为变价金属，则为Fe，可知B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe（OH）2、F为Fe（OH）3，A和K反应为置换反应，M由两种元素组成，其质量比8：

1，则应为Fe2N，L为H2，G为O2，H为Al、I为Al2O3，J为NaAlO2，以此解答该题。

【详解】

（1）K为氨气，电子式为

，故答案为：

；

（2）反应②为Fe3O4与盐酸的反应，离子方程式为Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++H2O，反应③为FeCl3与氨水的反应，离子方程式为Fe3++3NH3•H2O＝Fe（OH）3↓+3NH4+，故答案为：

Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++H2O；Fe3++3NH3•H2O＝Fe（OH）3↓+3NH4+；

（3）反应④的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，反应⑥的化学方程式为Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，故答案为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O；

（4）由以上分析可知M为Fe2N，故答案为：

Fe2N。

【点睛】

本题考查无机物推断，为高考常见题型，结合题干信息推断物质名称为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，试题侧重考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力。

8．已知：

M是人们日常生活中一种重要调料，也是一种重要的化工原料，在灼烧时，焰色反应呈黄色。

A、B、D均为单质，在F的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液变成血红色，各物质的转化关系如下图所示：

根据以上信息回答下列问题：

（1）M和水发生电解的化学方程式____________。

（2）写出E溶于水的电离方程式__________。

（3）F和D反应生成G的离子方程式为____________。

（4）向G的溶液中滴加C的溶液，观察到的现象为________。

【答案】2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑HCl=H++Cl-2Fe3++Fe=3Fe2+先有白色沉淀生成，后变为灰绿色，最终变为红褐色

【解析】

【分析】

M是人们日常生活中一种重要调料，也是一种重要的化工原料，在灼烧时，焰色反应呈黄色，则M是NaCl，电解NaCl的水溶液产物为H2、Cl2和NaOH，结合A、B、D均为单质，可知C为NaOH，E为HCl；在F的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液变成血红色，可知F为FeCl3，则A为Cl2、B为H2，D为Fe，G为FeCl2，据此分析解题。

【详解】

由分析知：

M为NaCl、A为Cl2、B为H2、C为NaOH、D为Fe、E为HCl、F为FeCl3、G为FeCl2；

（1）电解NaCl的水溶液发生的化学方程式为2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑；

（2）HCl溶于水电离出H+和Cl-，电离方程式为HCl=H++Cl-；

（3）Fe溶于FeCl3溶液生成FeCl2的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

（4）向FeCl2溶液中滴加NaOH的溶液，先有白色沉淀生成，因Fe（OH）2易被空气中氧气氧化成Fe（OH）3，则可继续观察到白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色。

【点睛】

考查无机物的推断；注意把握推断的突破口，通常从物质的颜色，性质和反应现象为突破口进行推断，本题可结合选项提供的物质以及反应的条件进行分析，注意电解饱和食盐水的产物和铁三角之间的转化条件是解答该题的关键。

9．A～G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①，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2H2O2

2H2O+O2↑KClO32Fe+3Cl2

2FeCl3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2H2O2

2H2O+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+3Cl2

2FeCl3；

（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。

10．以下物质相互转化

试回答：

（1）写出B的化学式________________；D的名称________________。

（2）写出由E转变成F的化学方程式________________。

（3）写出用KOH鉴别G溶液的离子方程式________________；向G溶液加入A的有关离子方程式________________。

【答案】FeCl2氯化钾4Fe （OH）2+O2+2H2O═4Fe （OH）3Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓2Fe3++Fe═3Fe2+

【解析】

【分析】

D和硝酸银溶液反应生成白色沉淀H，H不溶于稀硝酸，所以H是氯化银，则D中含有氯离子，D和硝酸银混合溶液进行焰色反应呈紫色，则D中含有钾元素，所以D是氯化钾，白色沉淀E和氧气反应生成红褐色沉淀F，则F是氢氧化铁，E是氢氧化亚铁，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液，所以G是氯化铁，氯化铁和A反应生成B，B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁，所以A是铁，B是氯化亚铁，C是氢氧化钾，据此分析解答。

【详解】

根据上述分析，A是铁，B是氯化亚铁，C是氢氧化钾，D是氯化钾，E是氢氧化亚铁，F是氢氧化铁，G是氯化铁，H是氯化银。

（1）B是氯化亚铁，化学式为FeCl2；D是氯化钾，故答案为：

FeCl2；氯化钾；

（2）E是氢氧化亚铁，F是氢氧化铁，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为：

4Fe （OH）2+O2+2H2O═4Fe （OH）3，故答案为：

4Fe （OH）2+O2+2H2O═4Fe （OH）3；

（3）用KOH鉴别G溶液时铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁，离子方程式为：

Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓，向G溶液加入A是铁离子和铁反应生成亚铁离子，离子方程式为：

2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案为：

Fe3++3OH-═Fe （OH）3↓；2Fe3++Fe═3Fe2+。

11．已知A为金属单质，下列物质相互转化如图所示：

试回答：

（1）写出B的化学式____，D的化学式__________。

（2）写出由E转变成F的化学方程式____。

（3）向G溶液加入A的有关离子反应方程式______________________。

（4）某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式____________，______________。

【答案】FeCl2KCl4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32Fe3++Fe=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2

【解析】

【分析】

由题给实验现象可知，白色沉淀E在空气中变化为红褐色沉淀F，说明E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，F与盐酸反应生成G为FeCl3，金属A与氯化铁反