2020-2021全国各地备战高考化学分类:铁及其化合物综合题汇编含答案
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2020-2021全国各地高考模拟试卷化学分类:铁及其化合物综合题汇编附答案一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1.已知A、B、C、D分别是AlCl3、BaCl2、FeSO4、NaOH四种化合物中的一种,它们的水溶液之间的一些反应现象如下:①A+B→白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解。
②B+D→白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色。
③C+D→白色沉淀,继续加D溶液,白色沉淀逐渐消失。
(1)则各是什么物质的化学式为:A_______、B_______、C_______、D_______。
(2)现象②中所发生的反应的化学方程式为:__________________________________、______________________________。
(3)现象③中所发生反应的离子方程式为:__________________________________、________________________________。
【答案】BaCl2 FeSO4 AlCl3 NaOH; FeSO4 + 2NaOH=Fe(OH)2↓+ Na2SO4 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O=4Fe(OH)3 Al3+ + 3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH-=AlO2- + 2H2O【解析】【分析】①A+B→白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解应,则生成的白色沉淀为BaSO4,②B+D→白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色,是Fe(OH)2的转化为Fe(OH)3,故A 为BaCl2,B为FeSO4,D为NaOH,则C为AlCl3,氯化铝溶液与NaOH溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3,Al(OH)3能溶解在NaOH溶液中,符合③中现象。
【详解】(1)根据以上分析可知A、B、C、D依次为BaCl2、FeSO4、AlCl3、NaOH;(2)现象②先生成白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色时所发生的反应的化学方程式为:FeSO4 + 2NaOH=Fe(OH)2↓+ Na2SO4,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(3)现象③中所发生反应的离子方程式为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
2020-2021高考化学铁及其化合物推断题综合题汇编附答案一、铁及其化合物1.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__。
(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+O 22CuO 3Fe+2O 2Fe 3O 4 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 【解析】【详解】(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+O 2∆ 2CuO ;(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+2O 2 点燃Fe 3O 4 ;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。
2.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
请回答下列问题:(1)在实验室中,2FeCl 可用铁粉和______反应制备,3FeCl 可用铁粉和______反应制备。
(2)黄铁矿(主要成分为2FeS )是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。
高温下可发生反应: 222343FeS 8O 6SO e O =F ++高温,该过程中若有1.5mol 2FeS 参加反应,则反应过程中转移______mol 电子。
(3)24K FeO 与Zn 组成新型二次电池高铁电池,电解液为碱溶液,其反应式为:222423Zn(OH)2Fe(OH)4KOH 3Zn 2K FeO 8H O ++++ƒ充电放电,放电时电池的负极反应式为______;充电时电解液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”之一)。
2020-2021全国备战高考化学铁及其化合物推断题的综合备战高考真题分类汇总及答案一、铁及其化合物1.某强酸性溶液 X 中可能含有 Fe2+、Fe3+、Al3+、Ba2+、NH4+、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-中的若干种,现取 X 溶液进行连续实验,实验过程及产物如图所示。
实验过程中有一种气体为红棕色。
根据以上信息,回答下列问题:(1)由强酸性条件即可判断 X 溶液中肯定不存在的离子有_____。
(2)溶液 X 中关于硝酸根离子的判断,正确的是_____(填编号,下同)。
a.一定含有 b.一定不含有 c.可能含有(3)气体 F 的电子式为_____,化合物 I 中含有的化学键类型有_____。
(4)转化①的离子方程式为_____。
转化⑦的离子方程式为_________。
(5)对不能确定是否存在的离子,可以另取 X 溶液,加入下列溶液中的一种,根据现象即可判断,该试剂最好是_____。
①NaOH 溶液②KSCN 溶液③氯水和 KSCN 的混合溶液④pH 试纸⑤KMnO4溶液【答案】CO32-、SiO32- b 共价键和离子键 3Fe2+ +4H+ +NO3-= 3Fe3++NO↑ +2H2O AlO2-+2H2O+CO2===HCO3-+Al(OH) 3↓②【解析】【分析】某强酸性溶液X中一定含有氢离子,一定不含CO32-、SiO32-,加过量的硝酸钡溶液,产生白色沉淀C是硫酸钡,一定含有SO42-,一定不含Ba2+,产生气体A一定是亚铁离子和硝酸根离子、氢离子发生氧化还原反应得到的NO,所以一定含有Fe2+,一定不含NO3-,NO 遇到氧气转化为气体D为二氧化氮,二氧化氮与水、氧气反应生成溶液E为硝酸溶液,溶液B中加入过量氢氧化钠生成气体F,F为氨气,则原溶液中一定含有NH4+,氨气和硝酸溶液反应生成I为硝酸铵,溶液H中通入过量二氧化碳产生沉淀K和溶液L,沉淀K一定为氢氧化铝,原溶液中一定含有Al3+,L是NaHCO3,溶液B中生成的有铁离子,所以沉淀G是Fe(OH)3,溶于盐酸得到J为氯化铁溶液,但原溶液中不一定含有Fe3+。
2020-2021全国各地高考化学分类:铁及其化合物综合题汇编及详细答案一、高中化学铁及其化合物1.某兴趣活动小组利用物质间的互变,设计成一个平面魔方,如右图所示:已知①A、B、C、D、G含有同种元素。
②纯A(单质)B溶液D固体G溶液颜色银白色黄色红棕色浅绿色③E是通常情况下密度最小的气体;B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能将一种氧化物氧化为F,F是含有三种元素的化合物,与A反应生成E、G。
依据以上信息填空:(1)写出D的化学式:______________。
(2)G生成C的过程中所出现的现象为_____________写出对应的离子方程式_________________(3)写出反应A→B的化学方程式:_______________________。
(4)B→F的离子方程式为__________;G与次氯酸反应的离子方程式为________________。
【答案】Fe2O3先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2Fe+3Cl22FeCl32Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 2Fe2++2HClO=2Fe3++Cl-+ H2O+ClO-【解析】【分析】根据信息,D固体是红棕色,则D为Fe2O3;A、B、C、D、G含有相同元素,且G溶液为浅绿色,则G中含有Fe2+;C可以生成Fe2O3,推出C为Fe(OH)3;A为单质,银白色,则A为Fe,B溶液为黄色,说明含有Fe3+;B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,推出B为含有Cl-,则B为FeCl3; E是通常情况下密度最小的气体,E为H2,F能和Fe反应生H2和Fe2+,且属于三种元素的化合物,则F为H2SO4,【详解】(1)D为Fe2O3;(2)G中含有Fe2+,C为Fe(OH)3,因此离子反应方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,现象是先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;(3)A为Fe,B为FeCl3,则反映式为2Fe+3Cl22FeCl3;(4)F为H2SO4,因此氧化物是SO2,2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,利用次氯酸的强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,即2Fe2++2HClO=2Fe3++Cl-+ H2O+ClO-。
2020-2021高考化学铁及其化合物推断题综合题汇编及答案一、铁及其化合物1.X、Y、Z、W 为四种常见元素,其中 X、Y、Z 为短周期元素。
ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物,X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中的最强酸,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,Z是无机非金属材料的主角,其单质是制取大规模集成电路的主要原料,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,回答下列问题:(1)X在元素周期表的位置________________,其简单阴离子的结构示意图为____________________,用电子式表示X的氢化物的形成过程______________________________。
(2)Z的氧化物在通讯领域用来作_______________。
锗与Z是同一主族元素,它可用来制造半导体晶体管。
研究表明:有机锗具有明显的抗肿瘤活性,锗不与 NaOH溶液反应但在有H2O2存在时可与NaOH溶液反应生成锗酸盐,反应的化学方程式为:_______________________________(3)W(OH)2在空气中不稳定,极易被氧化,由白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为:____________________________________,若灼烧W(OH)2固体得到___________。
【答案】第三周期ⅦA族光导纤维 Ge + 2H2O2 +2NaOH = Na2GeO3 + 3H2O 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 Fe2O3【解析】【分析】根据元素的性质及用途等信息分析元素的种类;根据核外电子排布情况确定在元素周期表中的位置;根据物质的性质及反应的现象书写反应方程式,及用相关化学用语表示物质的组成和结构。
【详解】Z是无机非金属材料的主角,其单质是制取大规模集成电路的主要原料,则Z为硅;ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物,X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中的最强酸,则X 为氯;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ⅦA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 + 2H2O = 4Fe(OH)3,Fe(OH)3不稳定,灼烧分解得到固体Fe2O3。
2020-2021全国各地高考化学分类:铁及其化合物推断题综合题汇编及详细答案一、铁及其化合物1.某科研小组用镍触媒废料(主要成分为Ni-Al合金,混有少量Fe、Cu、Zn及有机物)制备NiO并回收金属资源的流程如下所示:已知:相关数据如表1和表2所示表1部分难溶电解质的溶度积常数(25℃)物质K sp物质K spFe(OH)3 4.0×10-38CuS 6.3×10-34Fe(OH)2 1.8×10-16ZnS 1.6×10-24Al(OH)3 1.0×10-33NiS 3.2×10-18Ni(OH)2 2.0×10-15表2 原料价格表物质价格/(元•吨-1)漂液(含25.2%NaClO)450双氧水(含30%H2O2)2400烧碱(含98%NaOH)2100纯碱(含99.5%Na2CO3)600请回答下列问题:(1)“焙烧”的目的是________________________________。
(2)“试剂a”的名称为__________________;选择该试剂的理由是______。
(3)“氧化”时反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)欲使溶液中Fe 3+和A13+的浓度均小于等于1.0×10-6 mol •L -1,需“调节pH”至少为_______________。
(5)“试剂b”应选择__________,“加水煮沸”时,反应的化学方程式为_______________________________。
(6)氢镍电池是一种应用广泛的二次电池,放电时,该电池的总反应为NiOOH+MH=Ni(OH)2+M ,当导线中流过2 mol 电子时,理论上负极质量减少__________g 。
充电时的阳极反应式为_______________________________________________。
2020-2021高考化学铁及其化合物推断题综合题汇编含答案解析一、铁及其化合物1.某铁的化合物A存在如下转化关系:已知B为黄绿色气体单质。
请完成下列问题:(1)A的化学式________。
(2)向C的溶液中滴加适量KSCN溶液,无明显现象,再滴加几滴B的水溶液,溶液呈血红色。
用离子方程式表示该过程________、________。
(3)若D为金属,则D的化学式________ (写出2种)。
【答案】 FeC13 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 Fe、Cu、Zn等(任选两种,其他答案合理也给分)【解析】(1)B为Cl2,由题可知A和C的组成元素相同,均含Fe和Cl元素,且C可以与Cl2反应生成A,则A为FeCl3,C为FeCl2,A的化学式为FeCl3。
(2)Fe2+与SCN-无明显现象,加几滴氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色的Fe(SCN )3,对应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。
(3)Fe3+转化为Fe2+,加入活泼的金属如Fe、Zn或不活泼金属如Cu,均可将Fe3+还原为Fe2+。
点睛:本题解题的关键是分析出A和C均是铁的氯化物,铁元素化合价可以变化,C可以与氯气反应生成A,说明A中铁元素的化合价高于C中铁元素的化合价,故A是FeCl3,C 是FeCl2。
2.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①_________________________________________________反应⑤_________________________________________________反应⑥_________________________________________________【答案】Na Al Fe FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ 2FeCl2 + Cl2=2FeCl3 FeCl3+ 3NaOH =Fe(OH)3↓+ 3NaCl【解析】【分析】【详解】金属单质A的焰色为黄色,则A为Na;反应①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②为H2与Cl2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。
2020-2021全国各地高考化学分类:铁及其化合物推断题综合题汇编及答案解析一、铁及其化合物1.纳米Fe3O4在生物医学和催化剂载体等领域应用前景光明。
其制备流程如下:已知:锌单质溶于强碱生成ZnO22-;Zn(OH)2既能溶于强酸又能溶于强碱。
请回答下列问题:(l)用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有___。
A.去除油污B.溶解镀锌层C.去除铁锈D.钝化(2)步骤②生成Zn(OH)2沉淀的离子方程式为____,用离子方程式结合文字说明该步骤pH 不能过小的原因____。
调节pH的最佳方法是向溶液中通入____(填化学式)。
(3)步骤④反应的离子方程式为_____;为确保纳米Fe3O4粒子的纯度,应调整原溶液中Fe2+与所加H2O2的物质的量之比为_______。
(4)步骤⑤制得Fe3O4纳米粒子的过程,需要在无氧环境下进行,说明理由__________;T 业生产中可采取___________措施提供无氧环境。
(5)步骤⑤ _______(填“能”或“不能”)用减压过滤(抽滤)得到纳米Fe3O4粒子?理由是___________。
【答案】AB ZnO22-+2H+=Zn(OH)2↓加入酸是为了使ZnO22-转化为Zn(OH)2沉淀,但加入酸不能过多,要防止发生Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O,降低ZnO产量 CO22Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 3:1 防止Fe2+[或Fe(OH)2]被氧化持续通入N₂不能纳米粒子太小,抽滤时容易透过滤纸【解析】【分析】根据流程图及已知信息分析得:废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶解,过滤得到滤液A为Na2ZnO2,不溶物为Fe,溶液A加稀硫酸使溶液中ZnO22-转化为Zn(OH)2沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥,灼烧得到ZnO,不溶物Fe 中加入稀盐酸,反应生成氯化亚铁,加入适量H2O2,氧化部分亚铁离子为铁离子,得到含Fe2+、Fe3+的B溶液,再加入NaOH,并通入氮气排除氧气,加热分解,生成四氧化三铁胶体粒子,据此分析解答。
2020-2021全国各地备战高考化学分类:铁及其化合物综合题汇编及答案一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1.物质X是某新型净水剂的中间体,它可以看成由AlCl3(在180℃升华)和一种盐A按物质的量之比1:2组成。
在密闭容器中加热X使之完全分解,发生如下转化:请回答下列问题:(1)X的化学式为__。
(2)将E混合晶体溶于水配成溶液,向溶液中加入过量稀NaOH溶液时发生的总反应的离子方程式为__。
(3)高温下,若在密闭容器中长时间煅烧X,产物中还有另外一种气体,请设计实验方案验证之_。
【答案】AlCl3·2FeSO4 Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O 将气体通入足量NaOH溶液中,收集余气,把一条带火星的木条伸入其中,若复燃,则说明是O2【解析】【分析】固体氧化物B溶于稀盐酸后得到的溶液C中滴加KSCN溶液,混合液变血红色,说明B中含有Fe3+,则B为Fe2O3,C为FeCl3溶液,无色D气体能使品红褪色,则D为SO2,由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素,A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫,则盐A为FeSO4,氧化铁的物质的量为3.2g160g/mol=0.02mol,生成二氧化硫为0.448L22.4L/mol=0.02mol,由Fe、S原子为1:1可知生成SO3为0.02mol,4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3,AlCl3的物质的量为4.27g-0.02mol80g/mol133.5g/mol=0.02mol,X的组成为AlCl3∙2FeSO4,以此解答该题。
【详解】(1)根据上述分析,X的化学式为AlCl∙2FeSO4;(2)将E混合晶体溶于水配成溶液,三氧化硫反应生成硫酸,则硫酸与氯化铝的物质的量相等,逐滴加入过量稀NaOH溶液,该过程的总反应的离子方程式为:Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O;(3)若在高温下长时间煅烧X,生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气,另一种气体分子式是O2,检验氧气的方法为:将气体通入足量NaOH溶液中,收集余气,把一条带火星的本条伸入其中,若复燃,则说明是O2。
2020-2021全国备战高考化学铁及其化合物的综合备战高考真题汇总及答案一、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族高温Fe3O4+H2强 NaOH是强碱,而Fe(OH)3是弱碱 ab3Fe+4H2O−−−→【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。
2020-2021全国各地备战高考化学分类:铁及其化合物综合题汇编含答案一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1.下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)。
已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:(1)A在B中燃烧的现象是__________________________________________。
(2)D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是_________________________。
(3)G+J→M的离子方程式是____________________________________。
(4)Y受热分解的化学方程式是______________________________________。
(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的试剂是 ____________________。
【答案】放出大量的热,产生苍白色火焰 2:1 3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓4Fe(NO3)3Δ2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑酸性高锰酸钾溶液【解析】【分析】F是地壳中含量最多的金属元素的单质,则F为Al,转化关系中X电解得到三种物质,为电解电解质与水型,A、B为气态单质,二者为氢气和氯气,二者反应生成D,D为HCl,E 为黑色固体,为氧化物,和HCl反应又生成B气体,A为H2,B为Cl2,E为MnO2,电解X 是电解氯化钠溶液,C为NaOH,与Al反应生成G,G为NaAlO2;M为红褐色沉淀为Fe(OH)3,所以J是含三价铁离子的物质,是H和D反应生成,证明J为FeCl3,H、I为氧化物判断H为Fe2O3,I为红棕色气体为NO2,结合转化关系可知,N为HNO3,Y为Fe(NO3)3,结合物质的性质来解答。
【详解】(1) A为H2,B为Cl2,H2在Cl2中燃烧的现象是:气体安静燃烧,放出大量的热,火焰呈苍白色,并有白雾产生;(2) D+E→B的反应为MnO2+4HCl加热MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2中Mn元素化合价降低,被还原,HCl 中Cl元素化合价升高,被氧化,4mol盐酸参与反应,发生氧化反应的盐酸为2mol,另外2mol盐酸显酸性,则n(被氧化的物质HCl):n(被还原的物质MnO2)=2:1;(3) G(NaAlO2)+J(FeCl3)→M(Fe(OH)3)的反应是在水溶液中发生的双水解反应,反应离子方程式是:3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓;(4)依据分析推断可知Y为Fe(NO3)3,受热分解生成二氧化氮和氧化铁,依据原子守恒配平书写的化学方程式是:4Fe(NO3)3Δ2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑;(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量待测液于试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,证明原溶液中含有Fe2+,反之没有Fe2+。
2.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)A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素的名称是___。
(2)反应①的化学方程式为___。
(3)反应③的离子方程式为___。
(4)反应⑧的化学方程式为___。
(5)反应⑥过程中的现象是____。
(6)1molI发生反应后生成的A高温下与足量的水蒸气反应,生成的气体换算成标准状况下占___L。
【答案】铁元素 8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 33.6 【解析】【分析】F是红褐色难溶于水的沉淀,则F为氢氧化铁;E能在空气中转化为F,且E是C和氢氧化钠反应生成,则E为氢氧化亚铁,C为氯化亚铁;B能与盐酸反应生成氯化亚铁和D,则B 为四氧化三铁,D为氯化铁;A在空气中燃烧能够生成四氧化三铁,则A为铁单质;四氧化三铁与I在高温条件下反应生成铁单质,I又能与氢氧化钠反应,推知I为铝单质,与四氧化三铁在高温条件下发生铝热反应,生成H为氧化铝;铝和氧化铝都能与氢氧化钠反应生成G,则G为偏铝酸钠。
【详解】(1)A为铁、B为四氧化三铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁、E氢氧化亚铁、F为氢氧化铁,则六种物质中都含有铁元素,故答案为:铁元素;(2)①是铝与四氧化三铁发生铝热反应,其反应的方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe,故答案为:8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe;(3)③是四氧化三铁与盐酸反应,其反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,故答案为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;(4)⑧是氧化铝与氢氧化钠发生反应,反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;(5)⑥氢氧化亚铁在空气中转化为氢氧化铁,其现象为生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,故答案为:生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;(6)1mol铝与四氧化三铁反应生成铁单质与氧化铝,生成的铁单质再与水蒸气反应生成氢气,根据得失电子守恒可知,铝失去的电子数等于生成氢气得到的电子数,可列式1×3=2×n(H2),则n(H2)=1.5mol,则标准状况下,氢气的体积V(H2)=1.5mol×22.4L/mol=33.6L,故答案为33.6。
【点睛】铝与四氧化三铁反应生成铁,8molAl~9molFe,铁与水蒸气反应生成氢气,3molFe~4molH2,所以也可以根据对应关系8molAl~9molFe~12molH2,求得氢气的物质的量。
3.某工厂的工业硫酸盐废水中含有大量的Fe2+、Fe3+、较多的Cu2+和少量的Na+。
工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜,设计如下流程图。
回答下列问题;(1)A的化学式为_________,D的化学式为_______。
(2)在工业废水中加入过量A时,发应的离子方程式有:__________、______。
(3)得到FeSO4•7H2O晶体的操作Ⅲ为:加热浓缩、冷却结晶、______、______、干燥。
【答案】Fe H2SO4 Fe + 2Fe3+=3Fe2+ Fe + Cu2+=Fe2++ Cu 过滤洗涤【解析】【分析】工业废水中含大量Fe2+、Fe3+、Cu2+和少量的Na+,从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜,结合流程可知,要加入铁粉,可置换出铜,同时生成硫酸亚铁,经过滤,得到的滤液C中主要含硫酸亚铁,滤渣B中含Cu、Fe,向该固体混合物中加入D为H2SO4,得到的溶液F为硫酸亚铁,得到滤渣E为Cu,将溶液C、F合并就是FeSO4溶液,溶液经蒸发、浓缩、冷却结晶、过滤,洗涤、干燥就可得到FeSO4·7H2O晶体,以此来解答。
【详解】(1)加入铁粉,由于金属活动性Fe>Cu,可发生置换反应,置换出铜,反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,铁、铜的混合物中加入稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,所以A的化学式为Fe,D的化学式为H2SO4;(2)由于离子的氧化性Fe 3+>Cu 2+>Fe 2+>Na +,所以向工业废水中加入过量A 时,首先发生反应Fe + 2Fe 3+=3Fe 2+,然后发生反应Fe + Cu 2+=Fe 2++ Cu ;(3)FeSO 4的溶解度受温度的影响变化较大,所以从FeSO 4的溶液中获得晶体经过加热,通过蒸发浓缩、冷却结晶,然后过滤、洗涤,最后干燥,就得到了FeSO 4•7H 2O 晶体。
【点睛】本题以废水处理流程为线索,考查了混合物的分离、提纯的操作过程、试剂的选用及离子方程式书写等,把握流程中发生的化学反应及分离方法为解答的关键,注重基础知识的考查。
4.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B 的化学式_____________;溶液C 的颜色是______________。
(2)写出下列转化的离子方程式:①A C —:_________________。
②C D —:__________________。
(3)E 转化为F 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】34Fe O 浅绿色 22Fe 2H Fe H +++=+↑ 2322Fe Cl 2Fe 2Cl ++-+=+ 22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=【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:34Fe O ;浅绿色;(2)A 为铁、C 为氯化亚铁、D 为氯化铁;故①A C —的离子方程式为22Fe 2H Fe H +++=+↑,②C D —的离子方程式为2322Fe Cl 2Fe 2Cl ++-+=+;(3)E 为氢氧化亚铁,F 为氢氧化铁,因此E 转化为F 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22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=。
【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。
5.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。