高考化学 铁及其化合物推断题 培优练习含答案含答案Word格式文档下载.docx
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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+2H2O=4Fe（OH）3，Fe（OH）3不稳定，灼烧分解得到固体Fe2O3。
2．下列物质A－F是我们熟悉的单质或化合物，其中A、B均是常见的金属，且B的合金用量最大；
E在常温下是黄绿色气体；
适当的条件下，它们之间可以发生如图所示的转化。
（1）G溶液中溶质的化学式为_____________。
（2）请写出反应D→F的化学方程式：
_________。
（3）检验F中金属阳离子的常用试剂是______________（填物质的化学式）；
现象是____________。
（4）E物质可与石灰乳反应制取漂白粉，写出漂白粉的有效成分_________。
（5）写出C与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________。
（6）若向D溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是：
____，反应过程中的化学方程式为：
____，______。
【答案】NaAlO22FeCl2+Cl2=2FeCl3KSCN溶液呈血红色Ca（ClO）2Al3++4OH-=AlO2-+2H2O先产生白色沉淀，后白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2↓+2NaCl4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
B的合金用量最大，所以B为Fe；
E在常温下是黄绿色气体，所以E为Cl2；
盐酸与铁反应生成FeCl2，FeCl2与Cl2反应生成的F为FeCl3；
金属A与盐酸反应后生成的盐，与适量的NaOH溶液反应能生成白色沉淀，白色沉淀还能溶于NaOH，所以A为Al单质，C为AlCl3溶液，G为NaAlO2溶液。
（1）根据分析可知，G即为偏铝酸钠溶液，溶质的化学式为NaAlO2;
（2）根据分析可知，D为FeCl2，与E即Cl2反应后生成FeCl3，方程式为：
（3）检验Fe3+常用硫氰化钾溶液，Fe3+遇SCN-生成血红色物质；
（4）漂白粉中的有效物质为次氯酸钙；
（5）通过分析可知，C为AlCl3溶液，与过量的NaOH溶液反应，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：
（6）通过分析可知，D的溶液为FeCl2溶液，FeCl2会与NaOH溶液反应生成很不稳定的白色Fe（OH）2沉淀，沉淀会迅速的被氧化为Fe（OH）3，转化的现象为：
白色沉淀先转变为灰绿色，最终变为红褐色；
相关的方程式还有：
3．A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：
其中①②③均为有单质参与的反应。
（1）若A是常见的金属，①③中均有同一种黄绿色气体参与反应，B溶液遇KSCN显血红色，且②为化合反应，写出反应②的离子方程式_________________________。
（2）如何检验上述C溶液中的阳离子？
______________________。
（3）若B是太阳能电池用的光伏材料，①②③为工业制备B的反应。
C的化学式是____________，属于置换反应____________，（填序号）写出反应①的化学方程式____________________。
【答案】Fe+2Fe3+＝3Fe2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+SiCl4①③2C+SiO2
Si+2CO↑
（1）由转化关系可知A为变价金属，则A应为Fe，B为氯化铁，C为氯化亚铁，②为Fe与氯化铁的反应；
（3）B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。
（1）A是常见的金属，①③中均有同一种气态非金属单质参与反应，且②为化合反应，则该非金属气体为Cl2，B为氯化铁，则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
（2）由分析知C为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；
（3）B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，则反应①的化学方程式为SiO2+2C
Si+2CO↑，其中属于置换反应的有①③。
4．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②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③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②的离子方程式是___。
【答案】FeCl3Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O2H2S+SO2═3S+2H2OCO32-+CO2+H2O═2HCO3-
（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）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。
（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②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−=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③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+SO2═3S+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②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+H2O═2HCO3−。
5．工业上采用硫铁矿焙烧的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2，不考虑其他杂质）制取绿矾（FeSO4·
7H2O），流程如图：
（1）滤渣Ⅰ的主要成分是___（填化学式）。
（2）还原时，试剂X若选用SO2，其反应后生成的阴离子是（填化学式）___。
（3）从还原后的溶液中得到产品，应进行的操作是___、___、过滤、洗涤、干燥。
（4）绿矾（FeSO4·
7H2O）在医学上常用作补血剂。
某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。
步骤a：
取10片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤，将滤液配成250.00mL溶液；
步骤b：
取上述溶液25.00mL于锥形瓶中，加入少量稀硫酸酸化后，逐渐滴加0.1000mol/L的KMnO4溶液，至恰好完全反应，记录消耗的KMnO4溶液的体积（假定药品中其他成分不与KMnO4反应），发生的反应为：
MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；
步骤c：
重复“步骤b”2~3次，平均消耗KMnO4溶液20.00mL。
该补血剂中亚铁离子的含量为___mg/片。
【答案】SiO2SO42-蒸发浓缩冷却结晶56
硫铁矿焙烧的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2不考虑其他杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe2O3与酸反应生成的硫酸铁，SiO2不反应，过滤，滤渣Ⅰ为SiO2。
（1）硫铁矿焙烧的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2不考虑其他杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe2O3与酸反应生成的硫酸铁，SiO2不反应，过滤，滤渣Ⅰ为SiO2;
（2）在滤液中加入SO2将铁离子还原为亚铁离子，离子方程式为：
2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+,所以其反应后生成的阴离子是SO42-；
（3）从还原后的溶液中得到产品，应进行的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
（4）由反应MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知存在关系：
MnO4-～5Fe2+，根据平均消耗0.1000mol/L的KMnO4溶液20.00mL，可求出消耗的KMnO4的物质的量为：
0.1000mol/L×
20×
10-3L=0.002mol，所以消耗的Fe2+的物质的量为：
0.002mol×
5=0.01mol，故该补血剂中每片的亚铁离子的含量为：
（0.01mol×
56g/mol）/10=0.056g=56mg。
6．镉（Cd）可用于制作某些发光电子组件。
一种以镉废渣（含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质）为原料制备镉的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“滤渣1”的主要成分为Cu（OH）2和_____（填化学式）。
（2）“氧化”时KMnO4的还原产物是MnO2，该步骤中除铁、除锰的离子方程式分别为_____、_____。
（3）“置换”中镉置换率与（
）的关系如图所示，其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
①实际生产中
比值最佳为1.3，不宜超过该比值的原因是________。
②若需置换出112kgCd，且使镉置换率达到98%，实际加入的Zn应为____kg。
（4）“置换”后滤液溶质主要成分是________（填化学式）。
（5）“熔炼”时，将海绵镉（含Cd和Zn）与NaOH混合反应，反应的化学方程式是________。
当反应釜内无明显气泡产生时停止加热，利用Cd与Na2ZnO2的___不同，将Cd从反应釜下口放出，以达到分离的目的。
【答案】CaSO43Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+锌粉用量过多会增加成本；
海绵镉的纯度降低；
熔炼中NaOH的用量过多增加成本86.2ZnSO4Zn+2NaOH
Na2ZnO2+H2↑密度
根据流程图，镉废渣（含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质），破碎后加入稀硫酸溶解，溶液中含有多种硫酸盐，加入石灰乳调节pH=5，沉淀除去Cu（OH）2和硫酸钙，在滤液中加入高锰酸钾溶液，氧化亚铁离子为铁离子，形成氢氧化铁沉淀，将Mn2+氧化生成二氧化锰沉淀；
在滤液中再加入锌置换出Cd，得到海绵镉，海绵镉用氢氧化钠溶解其中过量的锌，得到镉和Na2ZnO2，据此分析解答。
（1）硫酸钙微溶于水，“滤渣1”的主要成分为Cu（OH）2和CaSO4，故答案为：
CaSO4；
（2）“氧化”时KMnO4的还原产物是MnO2，该步骤中除铁、除锰的离子方程式分别为3Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+，3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+，故答案为：
3Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+；
3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；
（3）①实际生产中
比值最佳为1.3，如果超过该比值，锌粉用量过多会增加成本；
生成的海绵镉的纯度会降低；
熔炼中NaOH的用量过多，也会增加成本，故答案为：
锌粉用量过多会增加成本；
熔炼中NaOH的用量过多增加成本；
②锌置换镉的反应为Cd2++Zn=Cd+Zn2+，若需置换出112kgCd，且使镉置换率达到98%，实际加入的Zn的质量为
×
65kg/kmol×
1.3=86.2kg，故答案为：
86.2；
（4）根据流程图，“氧化”后的溶液中主要含有Cd2+和Zn2+，因此加入锌“置换”后滤液溶质的主要成分是ZnSO4，故答案为：
ZnSO4；
（5）“熔炼”时，将海绵镉（含Cd和Zn）与NaOH混合反应，锌被NaOH溶解，反应的化学方程式是Zn+2NaOH
Na2ZnO2+H2↑。
当反应釜内无明显气泡产生时停止加热，Cd液体与Na2ZnO2的密度不同，将Cd从反应釜下口放出，以达到分离的目的，故答案为：
Zn+2NaOH
Na2ZnO2+H2↑；
密度。
【点睛】
本题的易错点和难点为（3）②的计算，要注意镉置换率达到98%，同时
=1.3。
7．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（MgSO4·
H2O）的工艺流程如下：
（1）浸出时温度控制在90℃~100℃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Ⅰ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Ⅱ中主要成分为________________（填化学式）。
（5）检验过滤Ⅱ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MgSO4·
H2O，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−+H2O
MnO2↓+2H++Cl−Fe（OH）3、MnO2取过滤Ⅱ后的滤液1～2mL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MgSO4·
H2O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Ⅰ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=5～6，将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去。
则可知滤渣Ⅱ的成分。
据此进行分析。
（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−+H2O
MnO2↓+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=5～6，将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，滤渣Ⅱ中主要成分为Fe（OH）3、MnO2；
Fe（OH）3、MnO2；
（5）检验过滤Ⅱ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Ⅱ后的滤液1～2mL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Ⅱ后的滤液1～2mL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MgSO4·
H2O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MgSO4·
H2O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MgSO4·
8．七水硫酸锌别名皓矾，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ZnSO4·
7H2O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pH
Zn2+
5.4
6.4
Fe3+
1.1
3.2
Fe2+
5.8
8.8
Cu2+
5.6
（1）粉碎氧化锌矿石的目的是______________；
滤渣X的成分是________________。
（2）步骤Ⅱ中加入H2O2目的是：
_______________，发生反应的离子方程式为：
______________。
（3）“除铁”步骤中加入试剂M调节溶液的pH，试剂M可以是________（填化学式，一种即可），控制溶液的pH范围为：
同时还需要将溶液加热，其目的是：
__________。
（4）滤渣Z的成分是____________。
（5）取28.70gZnSO4·
7H2O（相对分子质量：
287）加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示：
①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行，其原因是____________。
②680℃时所得固体的化学式为________________。
a.ZnOb.Zn3O（SO4）2c.ZnSO4d.ZnSO4·
H2O
【答案】增大比表面积，加快反应速率、提高浸取率H2SiO3将Fe2+氧化成Fe3+，便于后续步骤中将铁元素除去2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OZnO或ZnCO3或Zn（OH）23.2≤pH＜5.4防止生成氢氧化铁胶体，便于分离Cu、Zn降低烘干温度，防止ZnSO4·
7H2O失去结晶水b
（1）氧化锌矿石粉碎可增大比表面积，加快反应速率、提高浸取率；
在加H2SO4酸溶过程中，ZnSiO3与H2SO4会生成H2SiO3；
（2）在步骤Ⅱ中加入H2O2，会与溶液中的Fe2+发生氧化还原反应；
（3）要中和多余H2SO4并且不引入新杂质，可以加入ZnO或ZnCO3或Zn（OH）2等化合物；
根据表格所知，Fe3+全部除尽，pH≥3.2，Zn2+开始沉淀，pH为5.4；
加热可以防止生成氢氧化铁胶体，便于分离；
（4）为了将Cu2+全部置换出来，加入的锌粉过量，滤渣Z中包含Cu和Zn；
（5）①由于ZnSO4·
7H2O易失去结晶水，烘干时要适当降低温度；
②根据图像分析。
在加H2SO4酸溶过程中，ZnSiO3与H2SO4会生成H2SiO3，故滤渣X的成分为H2SiO3，故答案为：
增大比表面积，加快反应速率、提高浸取率；
H2SiO3；
（2）在步骤Ⅱ中加入H2O2，会与溶液中的Fe2+发生氧化还原反应，对应的离子方程式为：
2Fe2＋+H2O2+2H＋
2Fe3＋+2H2O，故答案为：
将Fe2+氧化成Fe3+，便于后续步骤中将铁元素除去；
2Fe3＋+2H2O；
根据表格所知，Fe3+全部除尽，pH≥3.2，Zn2+开始沉淀，pH为5.4，故pH的范围为：
3.2≤pH＜5.4；
加热可以防止生成氢氧化铁胶体，便于分离，故答案为：
ZnO或ZnCO3或Zn（OH）2；
3.2≤pH＜5.4；
（4）为了将Cu2+全部置换出来，加入的锌粉过量，滤渣Z中包含Cu和Zn，故答案为：
Cu、Zn；
②n（ZnSO4·
7H2O）=
=0.1mol，加热过程中若得ZnSO4·
H2O的质量为17.90g（100℃）；
若得ZnSO4的质量为16.10g（250℃）；
若得ZnO的质量为8.10g（930℃）；
据此通过排除法确定680℃时所得固体的化学式为Zn3O（SO4）2，故答案为：
降低烘干温度，防止ZnSO4·
7H2O失去结晶水；
b。
分析流程题需要掌握的技巧是：
浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图，了解流程图以外的文字描述、表格信息，后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时调用。
9．我国某科研团队以
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