2020-2021高考化学二轮 铁及其化合物 专项培优 易错 难题及详细答案

2020-2021高考化学二轮铁及其化合物专项培优易错难题及详细答案一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）1．在一定条件下，A、B、C、D、E物质相互转化关系如图所示(反应条件和部分产物略)，其中A、B、C为单质。

（1）若A为金属，B、C常温下均为气体，D为黑色晶体，E为一种生活中必不可少的物质，则这五种物质的化学式为：A为__，B为__，C为__，D为__，E为__。

（2）A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为__。

【答案】Fe O2 H2 Fe3O4 H2O 3Fe+4H2O(g）Fe3O4+4H2【解析】【分析】A、B、C为单质，若A为金属，B、C常温下均为气体，D为黑色晶体，Fe和H2O反应生成黑色的Fe3O4，Fe和O2反应生成黑色的Fe3O4，氢气和氧气反应生成H2O，符合转化关系，则A是Fe、B是O2、C是H2、E是H2O、D是Fe3O4，据此分析解答。

【详解】A、B、C为单质，若A为金属，B、C常温下均为气体，D为黑色晶体，Fe和H2O反应生成黑色的Fe3O4，Fe和O2反应生成黑色的Fe3O4，氢气和氧气反应生成H2O，符合转化关系，则A是Fe、B是O2、C是H2、E是H2O、D是Fe3O4；(1)通过以上分析知，这五种物质的化学式为：A为Fe，B为O2，C为H2，D为Fe3O4，E为H2O；(2)在高温条件下，Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，所以A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。

2．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下，A为固体，B、C均为气体。

D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体，H在常温下为液体。

它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。

（1）在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是________(填编号)。

（2）写出③的离子方程式：________________（3）反应⑦的化学方程式为____；该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子_________mol。

在解决此题时的关键一步是____________。

【答案】①②④⑤⑦ Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 0.8mol ⑥【解析】【分析】A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，结合后面的红色溶液，中学化学里的红色溶液除了指示剂外，常见的是铁离子遇到SCN-生成的Fe(SCN)3，所以可以确定金属为铁。

通常情况下，A为固体，B、C均为气体，所以A为铁，能和铁反应的常见的气体有氧气和氯气，故B和C分别为氧气和氯气中的一种。

铁和B生成的D加KSCN显红色，所以B为氯气，D为FeCl3；则C为氧气，E为Fe3O4。

X是一种无氧强酸，即为盐酸，Fe3O4和盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水，H在常温下为液体，所以H为水， G为FeCl2。

Fe可以和水蒸气在高温下生成Fe3O4和氢气。

综上所述，A为Fe，B为Cl2，C为O2，D为FeCl3，E为Fe3O4，F为含SCN-的溶液，G为FeCl2，H为H2O。

【详解】（1）反应①是2Fe+3Cl22FeCl3；②是3Fe+2O2Fe3O4；③是Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；④是2FeCl3+Fe=3FeCl2；⑤是2FeCl2+Cl2=2FeCl3；⑥是Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；⑦是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。

有化合价变化的反应是氧化还原反应，所以其中①②④⑤⑦氧化还原反应；（2）③的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，故离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；（3）反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。

该反应中每消耗3mol铁，转移电子8mol，所以每消耗0.3 mol的铁，可转移电子0.8mol。

在解决此题时的关键一步是第⑥步，从红色溶液推断。

【点睛】无机推断题关键是找题眼，主要从一些特殊反应或物理性质入手，如本题的红色溶液，还有X是一种无氧强酸、H在常温下为液体都可以做出直接的判断。

3．已知A是一种常见金属，F 是一种红褐色沉淀，试根据图中转化关系，回答下列问题。

(1)写出A、C、F、G的化学式：A_________，C________，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__________________(4) 写出下列转化的离子方程式或化学方程式。

①E→F 的化学反应方程式：_________________________②C→D的离子反应方程式：_________________________【答案】Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3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＋(答案合理即可) 防止Fe2＋被O2氧化变质 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋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)根据分析可知A为Fe，C为FeCl2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，故答案为：Fe；FeCl2；Fe(OH)3；Fe2O3；(2)D为FeCl3，含有阳离子为Fe3+，检验Fe3+离子的方法为：取少量D溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，证明有Fe3+，故答案为：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＋(答案合理即可)；(3)FeCl2易被空气中氧气氧化，保存FeCl2溶液时加固体Fe，防止Fe2+被氧气氧化，故答案为：防止Fe2+被氧气氧化；(4)E转化为F是氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；反应化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，C→D反应离子方程式为：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；故答案为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。

【点睛】本题涉及Fe元素单质化合物的性质及转化，物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，掌握元素化合物的性质是解题的关键。

4．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下A为固体、B为黄绿色气体、C为无色气体。

D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种无氧强酸溶液，E为黑色固体，H在常温下为液体。

它们之间的转化如图所示（某些反应条件和部分反应产物已略去）。

（1）写出下列物质的化学式：D___，X___。

（2）在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是___（填数字编号）。

（3）反应⑥的离子方程式为：___。

（4）反应⑦的化学方程式为___；该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子___mol。

（5）除去D溶液中混有的少量G的方法是：___。

（6）检验G溶液中阳离子的方法是：___。

【答案】FeCl3 HCl ③⑥ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2 0.8 向混合液中通入足量氯气（或氯水）（或加入足量H2O2）取少量G溶液于试管中，滴2滴KSCN溶液，溶液不变色，再加新制氯水，溶液变为红色【解析】【分析】单质A和C反应生成黑色晶体E，E和X酸反应生成D、G、H，其中D、G之间可以实现相互转化，说明A为变价金属Fe，E为Fe3O4，C为O2，依据D+A=G说明D为含三价铁离子的化合物，F为含硫氰酸根离子的化合物，G为含Fe2+离子的化合物，H在常温下为液体，H为H2O；B为黄绿色气体，B是氯气，依据G+B=D判断D为FeCl3、G为FeCl2、X为HCl。

据此解答。

【详解】根据以上分析，（1）D是氯化铁，化学式是FeCl3，X是盐酸，化学式是HCl。

（2）反应①是铁与氯气反应生成氯化铁，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应②是铁与氧气反应生成Fe3O4，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应③是Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和水，元素化合价不变，不属于氧化还原反应；反应④是FeCl3与铁反应生成FeCl2，铁元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应⑤是FeCl2与氯气反应生成FeCl3，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应⑥是Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3，元素化合价不变，不属于氧化还原反应；反应⑦是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，元素化合价改变，属于氧化还原反应；在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是③⑥。

（3）反应⑥是Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。

（4）反应⑦是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2；3mol铁反应转移8mol电子，所以反应中每消耗0.3mol的铁，可转移电子0.8mol。

（5）FeCl2与氯气反应生成FeCl3，除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是通入过量的氯气。

（6）Fe3+与SCN-反应生成血红色Fe(SCN)3，Fe2+与SCN-作用不显红色，所以检验Fe2+的方法是：取少量G溶液于试管中，滴2滴KSCN溶液，溶液不变色，再加新制氯水，溶液变为红色，说明含有Fe2+。

5．A、B、C、D四种化合物，其中B、C、D 焰色反应均为黄色，而A的焰色反应为紫色，B、D和盐酸反应均得到C，将固体B加热分解可得到D，若在D的溶液中通入一种无色无味气体，又可得到B的溶液；若A的溶液滴加到FeCl2溶液中，先出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀E。

（1）试推断各物质的化学式：A：___ B：___ C：___（2）按要求写出下列方程式：①D与盐酸反应的离子方程式：___；②E固体受热分解的化学方程式：___。

【答案】KOH NaHCO3 NaCl CO32-+2H+=H2O+CO2↑ 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O【解析】【分析】B、C、D 焰色反应均为黄色，则均为钠的化合物，A的焰色反应为紫色，则A为钾的化合物；若A的溶液滴加到FeCl2溶液中，先出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀E，可知A为KOH，E为Fe(OH)3；B、D和盐酸反应均得到C，将固体B加热分解可得到D，若在D的溶液中通入一种无色无味气体，又可得到B的溶液，可知B为Na2CO3，D 为NaHCO3，C为NaCl，据此进行解答。