高考化学铁及其化合物经典压轴题含答案.docx

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高考化学铁及其化合物经典压轴题含答案

高考化学铁及其化合物-经典压轴题含答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．在下列物质转化关系中，反应的条件和部分产物已略去。

已知：

甲、乙是两种常见金属，反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。

回答下列问题：

（1）反应I中，甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，写出该物质的电子式：

_______，该化合物中存在的化学键有：

_________。

与甲在同一周期的金属元素（包括甲），按单质熔点由高到低的顺序排列依次为：

_______（元素符号）。

（2）反应Ⅱ中，乙与H2O在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙在周期表中的位置是_______；写出反应Ⅱ的化学方程式_______。

（3）通过比较反应I、Ⅱ的反应条件，可得出甲的金属性比乙的金属性_______（填“强”或“弱”），比较二者金属性强弱的依据还可以是_______（写出一种即可）。

（4）下列关于第三周期金属元素的单质及其化合物的说法正确的是_______（选填答案编号）

a．工业上一般用电解法进行冶炼，获取单质

b．金属阳离子都具有相同的电子排布式

c．氢氧化物都能容易分解得到相应的氧化物

d．金属氯化物都是电解质，都属于离子化合物

【答案】

离子键、共价键Al、Mg、Na第四周期Ⅷ族3Fe+4H2O

Fe3O4+H2强NaOH是强碱，而Fe（OH）3是弱碱ab

【解析】

【分析】

已知反应Ⅲ是工业制盐酸的反应，则丙为H2，丁为HCl；反应I中，甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则甲为金属钠；反应Ⅱ中，乙与H2O在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙为铁。

据此解答。

【详解】

（1）由以上分析知，甲为金属钠，则焰色反应为黄色的物质为NaOH，电子式为

，该化合物中存在的化学键有离子键、共价键。

与甲在同一周期的金属元素有Na、Mg、Al三种，它们的离子带电荷数依次增多，离子半径依次减小，所以按单质熔点由高到低的顺序排列依次为Al、Mg、Na。

答案为：

；离子键、共价键；Al、Mg、Na；

（2）由以上分析知，乙为铁，与H2O在高温下反应，生成的有磁性的物质为Fe3O4，铁为26号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则铁在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族；反应Ⅱ的化学方程式为3Fe+4H2O

Fe3O4+H2。

答案为：

第四周期Ⅷ族；3Fe+4H2O

Fe3O4+H2；

（3）钠与水在常温下剧烈反应，铁与水在高温下才能反应，由此可得出钠的金属性比铁的金属性强，比较二者金属性强弱的依据还可以是NaOH是强碱，而Fe（OH）3是弱碱来判断。

答案为：

强；NaOH是强碱，而Fe（OH）3是弱碱；

（4）a．工业上一般用电解法冶炼NaCl、MgCl2、Al2O3，获取单质，a正确；

b．Na+、Mg2+、Al3+都具有相同的电子排布式1s22s22p6，b正确；

c．NaOH热稳定性强，很难分解得到相应的氧化物，c不正确；

d．金属氯化物都是电解质，但AlCl3属于共价化合物，d不正确；

答案为：

ab。

【点睛】

在书写铁与H2O在高温下反应，我们易忽视“有磁性的物质”，而把产物写成Fe2O3和H2，从而产生错误。

2．A是日常生活中最常见的金属，其转化关系如图（部分反应物或生成物已略去）。

（1）写出

的化学式_____________；溶液

的颜色是______________。

（2）写出下列转化的离子方程式：

①

：

_________________。

②

：

__________________。

（3）

转化为

过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为：

________________。

【答案】

浅绿色

【解析】

【分析】

A是金属单质，B是金属氧化物、C和D均为金属氯化物，而且可以相互转化，因此A是变价金属，日常生活中最常见的变价金属只有铁，因此，B为四氧化三铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁、E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，据此回答。

【详解】

（1）B为四氧化三铁、C为氯化亚铁；答案为：

；浅绿色；

（2）A为铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁；故①

的离子方程式为

，②

的离子方程式为

；

（3）E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，因此

转化为

过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为

。

【点睛】

此题的切入点是按物质类别及类别的通性给各物质归类，进一步找到C、D都是同一种金属的氯化物，是组成元素相同不同化合物，因此，金属元素是变价元素。

3．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。

4．已知A为常见的金属单质，根据如下所示的转化关系回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：

A________，B_______，C_______，D_________，E__________。

（2）反应③的离子方程式为_______________；

反应④的离子方程式为___________；

反应⑦的化学方程式为_____________。

【答案】FeFeCl2FeCl3Fe（OH）2Fe（OH）32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Fe3＋+Fe=3Fe2＋4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

A为常见的金属单质，其某种化合物是红褐色固体，该红褐色固体E为Fe（OH）3，由转化关系图可知，A是Fe单质，Fe与HCl反应产生的B是FeCl2，Fe与Cl2反应产生的C是FeCl3，FeCl2与Cl2反应产生FeCl3，FeCl3与Fe反应产生FeCl2，FeCl2与碱NaOH反应产生的D为Fe（OH）2，Fe（OH）2在溶液中被空气中的O2氧化为Fe（OH）3，FeCl3与NaOH反应也产生Fe（OH）3，然后结合物质的性质及化学用语来解答。

【详解】

（1）根据上述分析可知A是Fe，B是FeCl2，C是FeCl3，D是Fe（OH）2，E是Fe（OH）3。

（2）反应③是FeCl2与Cl2反应转化为FeCl3，该反应的离子方程式为：

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

反应④是FeCl3与还原剂Fe反应产生FeCl2，该反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

反应⑦是Fe（OH）2在溶液中被空气中的O2氧化为Fe（OH）3，该反应的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

【点睛】

本题考查无机物的推断，涉及铁元素的单质及化合物的性质及转化关系。

注意物质的颜色为解答本题的突破口。

Fe3+具有强氧化性，可以与还原剂反应转化为低价态的Fe2+，也可以转化为Fe单质；Fe2+既有氧化性，也有还原性，主要表现还原性；Fe单质与弱氧化剂作用转化为Fe2+，与强氧化剂作用转化为Fe3+。

熟悉铁及其化合物的性质即可解答，注意氧化还原反应方程式书写时要遵循电子守恒。

5．A、B、C、D四种化合物，其中A、C、D焰色反应均为黄色（含钠元素），而B的焰色反应为紫色（含钾元素），A、C和盐酸反应均得到D，将固体C加热可得到A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。

试写出各物质的化学式：

A：

__、B：

__、C：

__、D：

__、E：

___。

【答案】Na2CO3KOHNaHCO3NaClFe（OH）3

【解析】

【详解】

A、B、C、D四种化合物，其中A、C、D焰色反应均为黄色，含有钠元素。

而B的焰色反应为紫色，含有钾元素；A、C和盐酸反应均得到D，将固体C加热可得到A，若在A的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，这说明C是碳酸氢钠，A是碳酸钠，D是氯化钠，通入的无色气体是二氧化碳。

B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀，说明溶液中发生了反应：

Fe2+→Fe（OH）2（白色沉淀）→Fe（OH）3（红褐色沉淀），E是氢氧化铁，由于B的溶液中阴离子只有一种，所以B是KOH。

答案为：

Na2CO3；KOH；NaHCO3；NaCl；Fe（OH）3

【点睛】

要熟悉常见物质的物理性质和化学性质，特别要熟悉物质之间的转化关系。

如本题中，Na2CO3和NaHCO3之间可以相互转化：

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O；Fe2+的转化：

Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

6．已知A是一种常见金属，部分反应物或生成物已略去。

试根据图中转化关系，回答下列问题。

（1）B的俗名为____。

（2）保存C溶液时需加入少量A的原因是____，A与水蒸气反应的化学方程式为____，该反应类型属于____（填基本反应类型）

（3）E生成F可观察到的现象____，化学方程式为____。

（4）写出B→C化学方程式为____，C→D的离子方程式为____。

【答案】磁性氧化铁防止Fe2＋被O2氧化3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2置换反应白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe（OH）2+2H2O＋O2=4Fe（OH）3Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－

【解析】

【分析】

A是一种常见金属，燃烧后生成的氧化物B与盐酸反应能够生成两种氯化物，符合条件的常见金属是铁，所以由图中转化关系得，A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，X为H2，E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，G为Fe2O3。

【详解】

（1）由分析可知B为Fe3O4，俗名为磁性氧化铁，故答案为：

磁性氧化铁；

（2）因为Fe2＋极易被O2氧化，所以保存FeCl2溶液时需加入少量Fe，Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2，该反应属于置换反应，故答案为：

防止Fe2＋被O2氧化；3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2；置换反应；

（3）Fe（OH）2沉淀在空气中被氧化生成Fe（OH）3，可观察到的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，化学方程式为：

4Fe（OH）2+2H2O＋O2=4Fe（OH）3；故答案为：

白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；4Fe（OH）2+2H2O＋O2=4Fe（OH）3；

（4）Fe3O4与盐酸反应得化学方程式为Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，FeCl2与Cl2反应得离子方程式为2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－，故答案为：

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－。

7．室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的反应条件下，它们可按下面框图进行反应。

又知D溶液为黄色，E溶液为无色，请回答：

（1）A是__________，B是__________，C是_______________（填写化学式）。

（2）反应①的化学方程式为_______________________________。

（3）反应③的化学方程式为________________________________________。

（4）反应④的化学方程式为____________________________________________。

【答案】FeCl2H22Fe＋3Cl2

2FeCl3Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3

【解析】

【分析】

单质B为黄绿色气体，可知B为Cl2，C为单质为无色气体，B与C反应生成E，E溶液是无色的，则C为H2，E为HCl，A与盐酸生成氢气，A应为金属固体单质，A与盐酸反应后生成F为A的氯化物，F又能与氯气反应生成D，且A与氯气可以直接生成D，可推知A为Fe，根据转化关系可知，F为FeCl2，D为FeCl3，据此分析解答。

【详解】

（1）根据以上分析可知，A为Fe，B为Cl2，C为H2，故答案为：

Fe；Cl2，H2；

（2）反应①为Fe和Cl2的反应，反应的化学方程式为2Fe+3Cl2

2FeCl3，故答案为：

2Fe+3Cl2

2FeCl3；

（3）反应③为Fe和HCl的反应，反应的化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，故答案为：

Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；

（4）反应④为FeCl2和Cl2的反应，反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2＝2FeCl3，故答案为：

2FeCl2+Cl2＝2FeCl3。

【点睛】

把握B为氯气及图在转化为解答的关键。

本题的难点是A的判断，要注意根据反应①A＋B（氯气）→D（固体），反应④F（A的氯化物）＋B（氯气）→D（溶液），说明A是变价金属，且A在F中呈低价。

8．A—J都是初中化学常用的物质。

其中B、E、H、J是单质，其余均为化合物，气体C可用于灭火。

它们相互间的转化关系如下图所示（部分反应物、生成物及反应条件已略去）。

请回答下列问题：

⑴写出物质D、J的化学式：

D___________,J___________。

⑵“气体C→B”的转化过程，在自然界中称为____________作用。

⑶反应①的反应条件___________，其基本反应类型___________。

⑷写出反应②的化学方程式：

______________________。

⑸若要实现“H+I→红色固体J”的转化，物质I必须满足的条件是___________。

【答案】CaCO3Cu光合点燃化合反应C+CO2

2CO可溶性铜盐

【解析】

【分析】

根据A-J都是初中化学常见的物质，B、E、H、J是单质，其余均为化合物，气体C可用于灭火，所以C是二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水，所以D是碳酸钙，二氧化碳和碳高温会生成一氧化碳，所以E是木炭，F是一氧化碳，一氧化碳和G生成的会转化成红色固体J，所以G是氧化铁，H是铁，I可以是硫酸铜，J是铜，铁和B会生成黑色固体A，所以B是氧气，A是四氧化三铁，然后将推出的物质进行验证即可。

【详解】

根据上述分析可知，

（1）D是CaCO3，J是Cu，故答案为：

CaCO3；Cu；

（2）“气体C→B”的转化过程是二氧化碳转化成氧气，在自然界中称为光合作用，故答案为：

光合；

（3）反应①是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应条件是点燃，该反应满足化合反应多变一的条件，属于化合反应，故答案为：

点燃；化合反应；

（4）反应②是二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳，化学方程式为：

C+CO2

2CO；

（5）若要实现“H+I→红色固体J”的转化，物质I必领满足的条件是可溶性铜盐，故答案为：

可溶性铜盐。

9．归纳总结是学习化学的一种方法。

（1）甲同学发现A、B、C三种物质有如图l所示的相互反应关系，“—”表示能反应（部分反应物、生成物以及反应条件省略，下同）。

己知A是常见金属，人体缺乏组成A的元素易患贫血症；B胃酸的主要成分；B与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，则A是__（填化学式（下同），C是___。

请写出下列反应的化学方程式：

A与B__；B与C____。

（2）乙同学发现X、Y、Z三种物质有如图2所示的循环转化关系“→”表示能转化。

①若X、Y、Z均为含钙化合物，X是一种常用干燥剂氯化钙，Y俗称熟石灰。

则X的化学式为___；请写出Y→Z的反应化学方程式____。

【答案】FeAgNO3Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3CaCl2Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O

【解析】

【详解】

（1）A是常见金属，人体缺乏组成A的元素易患贫血症，所以A是铁，B是胃酸的主要成分，所以B盐酸，盐酸与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，所以C是硝酸银，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，盐酸和硝酸银反应生成白色的氯化银沉淀和硝酸，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，推出的物质满足题中的转化关系。

故A是Fe，C是AgNO3，A与B的反应是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：

Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，B与C的反应是盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，化学方程式为：

HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3；

（2）X、Y、Z均为含钙化合物，X是一种常用干燥剂氯化钙，化学式为CaCl2，Y俗称熟石灰，所以Y是氢氧化钙，依据X、Y、Z三种物质的转化关系可知，Z是碳酸钙，氯化钙和饱和氢氧化钠反应会生成氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应会生成碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，推出的各种物质均满足题中的转化关系。

故X的化学式为CaCl2，Y→Z的反应是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：

Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。

【点睛】

解框图题的方法：

最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。

10．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与氯化铁反应生成B，B与C反应得到E与D，故A为Fe，B为FeCl2，则Fe与盐酸反应生成氢气与FeCl2；D溶液和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀H为AgCl，溶液透过钴玻璃进行焰色反应为紫色，证明溶液中含有钾元素，故D为KCl，则C为KOH。

【详解】

（1）根据以上分析可知，A是Fe，B为FeCl2，D为KCl，故答案为：

FeCl2；KCl；

（2）由E转变成F的反应是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为氢氧化铁，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）G为FeCl3溶液，铁与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

（4）B为FeCl2溶液，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，这是因为亚铁离子被空气中氧气氧化生成三价铁离子，反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，反应生成的三价铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和单质碘，反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，反应生成的碘单质遇淀粉溶液变为蓝色，故答案为：

4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2。

【点睛】

白色沉淀转化为红褐色沉淀、溶液焰色反应为紫色是解题突破口。

11．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。

（1）确定A、B、C、D、E、F的化学式：

A为________，B为________，C为________。

D为________，E为________，F为________。

（2）写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式：

___________________________。

【答案】

（1）FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe（OH）2Fe（OH）3

（2）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析：

B是黑色晶体，应为Fe3O4，它与HCl反应生成FeCl2和FeCl3，红褐色固体F为Fe（OH）3，则E为Fe（OH）2，C为FeCl2，D为FeCl3，所以A为Fe.

（1）由以上分析可知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3；答案为：

Fe；Fe3O4；FeCl2；Fe