高考化学铁及其化合物综合练习题附答案解析
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高考化学铁及其化合物综合练习题附答案解析一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1.某固体化合物A,按图所示发生系列变化,已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色。
回答下列问题:(1)物质A是___(填化学式)。
(2)反应②的离子反应方程式为___。
(3)反应④的化学反应方程式为___。
【答案】Fe(OH)3 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色说明A为氢氧化铁,Fe(OH)3,A加热分解生成B为Fe2O3,C为H2O,依据流程分析判断D为FeCl3,X为Fe,E为FeCl2 溶液,据此分析。
【详解】已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色说明A为氢氧化铁,Fe(OH)3,A加热分解生成B为Fe2O3,C为H2O,依据流程分析判断D为FeCl3,X为Fe,E为FeCl2 溶液。
(1)依据推断可知A为Fe(OH)3;(2)反应②是盐酸和氧化铁发生的复分解反应,反应的离子反应方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;(3)反应④是氢氧化亚铁和氧气水发生反应生成氢氧化铁的也还原反应,反应的化学反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
2.图中,固体A是铁锈的主要成分。
请回答:(1)固体C的化学式是___,上述框图中体现了SO2的___(填“氧化性”、“还原性”或“漂白性”)。
(2)写出A→B的化学方程式___。
(3)写出D→E的离子方程式___。
(4)若通入的SO2是足量的,请你设计实验方案检验“溶液D”中的金属阳离子___。
【答案】FeCl3还原性 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 Ba2++SO42-=BaSO4↓取少量溶液D于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加适量氯水(或双氧水),溶液变成血红色,则含有Fe2+【解析】【分析】固体A是铁锈的主要成分,则A为Fe2O3,结合图中转化可知,A与CO反应生成B为Fe,B与氯气反应生成C为FeCl3,C与二氧化硫发生氧化还原反应,溶液D中Fe2+、SO42-等,溶液D与氯化钡反应生成白色沉淀E为BaSO4。
【详解】(1)由上述分析可知,固体C的化学式是:FeCl3,上述框图中SO2失去电子转化为硫酸根离子,作还原剂;(2)A→B的化学方程式为:Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2;(3)D→E的离子方程式为:Ba2++SO42−=BaSO4↓;(4)若通入的SO2是足量的,溶液D中金属阳离子为Fe2+,检验该阳离子的方法为:取少量溶液D于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加适量氯水(或双氧水),溶液变成血红色,则含有Fe2+。
3.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,而B的焰色反应为紫色,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。
试推断:(1)A:__、B:__、C:__、D:__、E:__;(2)固体C加热得到A的化学反应方程式__;(3)得到红褐色沉淀E的化学反应方程式__。
【答案】Na2CO3 KOH NaHCO3 NaCl Fe(OH)3 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3【解析】【分析】A、C、D为盐且焰色反应均为黄色,说明都含有钠元素的化合物;B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色,判断为含K元素,A、C和盐酸反应均得到D的溶液,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,可以判断,无色无味的气体是CO2,A为Na2CO3,C为NaHCO3,D为NaCl;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,说明B为氢氧化钾,E为氢氧化铁,据此分析解答。
【详解】A、C、D为盐且焰色反应均为黄色,说明都含有钠元素的化合物;B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色,判断为含K元素,A、C和盐酸反应均得到D的溶液,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,可以判断,无色无味的气体是CO2,A为Na2CO3,C为NaHCO3,D为NaCl,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,说明B为氢氧化钾,综上所述:A:Na2CO3、B:KOH、C:NaHCO3 D:NaCl、E:Fe(OH)3;(1)有分析可知:A:Na2CO3、B:KOH、C:NaHCO3 D:NaCl、E:Fe(OH)3;(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水的化学方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑;(3)氢氧化亚铁具有还原性,能够与氧气、水反应生成氢氧化铁,方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
4.铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。
现有铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作X的名称是_____。
(2)气体A是_____。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成_____(填化学式),A在该反应中作为_____(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH-外还有_____,溶液D中存在的金属离子为_____。
【答案】过滤 H2(或氢气) HCl 还原剂 AlO2- Fe2+【解析】【分析】金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应,而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2易溶于水,所以气体A是H2,溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液,固体C是Fe,Fe是比较活泼的金属,与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气,因此溶液D为FeCl2,据此分析解答。
【详解】(1)操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤;(2)气体A是H2;(3)A是H2,H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2作还原剂,;(4)溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液,所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-;铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2,溶液D中含有的金属离子为Fe2+。
【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。
注意知识的积累是解题的关键, HCl的氧化性比较弱,只能把Fe 氧化为Fe 2+,Cl 2、H 2O 2具有强氧化性,可以把Fe 氧化为Fe 3+;Al 既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。
5.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:3224NH H O H SO Δ⋅−−−→−−−−→−−→甲乙丙甲(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。
则甲是________(填化学式)。
写出“32NH H O ⋅−−−−→乙丙”转化的离子方程式______________________。
(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙溶液中含有的离子是___________,甲的化学式为_____________。
【答案】23Al O 33234Al3NH H O=Al(OH)3NH +++⋅↓+ 3Fe + 23Fe O 【解析】【详解】(1)甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,按信息知甲为23Al O 、乙是硫酸铝,丙为3Al(OH),则乙与氨水反应的离子方程式为:33234Al 3NH H O Al(OH)3NH +++⋅=↓+;(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙为硫酸铁,其溶液中含有铁离子,氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液,因此甲为氧化铁。
【点睛】铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错,同学往往错误地把离子方程式写错成3-3Al 3OH Al(OH)++=↓。
6.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。
7.金属A 能够被磁铁所吸引.A 及其A 的化合物之间有如下的转化关系:(1)写出A 、C 的化学式:A_____;C_____.(2)检验B 中阳离子的试剂是_____.(3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:A→D 的离子方程式_____E→C 的化学方程式_____【答案】Fe Fe(OH)3 KSCN 溶液或NaOH 溶液 Fe+2H +═Fe 2++H 2↑4Fe(OH)2+2H 2O+O 2═4Fe(OH)3【解析】【分析】金属A 能够被磁铁所吸引,则A 是Fe ,Fe 在氯气中燃烧生成B 为FeCl 3,Fe 和HCl 反应生成FeCl 2和H 2,FeCl 3和Fe 反应生成FeCl 2,则D 为FeCl 2,B 和NaOH 反应生成红褐色的C 为Fe(OH)3,D 和NaOH 溶液反应生成的白色E 为Fe(OH)2,Fe(OH)2和氧气、水反应生成Fe(OH)3。