2020-2021高考化学二轮 铁及其化合物 专项培优 易错 难题及答案
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2020-2021高考化学二轮 铁及其化合物 专项培优 易错 难题及答案
一、高中化学铁及其化合物
1．已知有以下物质相互转化。
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)写出用KSCN鉴别G现象___________；向G溶液加入A的有关离子反应方程式___________。
【答案】(1)FeCl2；KCl
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)溶液变血红色；Fe+2Fe3+=3Fe2+。
【解析】
试题分析：白色沉淀E在空气中转化为红褐色沉淀F，可推知E为Fe(OH)2、F为Fe(OH)3，F与盐酸反应得到G溶液，则G为FeCl3，G与A反应得到B、B与C反应得到E与，可推知B为FeCl2，A为Fe，C为碱，反应得到D为氯化物，D溶液与硝酸银、硝酸混合得到白色沉淀H为AgCl，反应得到的溶液进行焰色反应呈紫色，可以K元素，故D为KCl、C为KOH。
(1)由上述分析可知，B为FeCl2，D为KCl，故答案为FeCl2；KCl；
(2)E转变成F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)用KSCN鉴别FeCl3溶液的现象为：溶液呈血红色，向FeCl3溶液加入Fe的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+故答案为血红色；Fe+2Fe3+=3Fe2+。
考点：考查了无机物推断、Fe、Cl、K元素化合物的性质的相关知识。
2．化学反应多姿多彩，其中的颜色多种多样，试根据图中框图，按要求填写下列问题
（1）A的名称是______________，B的化学式是_________。 （2） 反应①的化学方程式________________________；
反应②的离子方程式_____________________________；
B和氯气的化学方程式____________________________。
【答案】（1）氧化铁；Fe
（2）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+；2Fe+3Cl22FeCl3
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：红棕色粉末A为氧化铁，在高温下被一氧化碳还原，生成黑色粉末B为铁，与蓝色溶液反应生成红色固体C为铜，铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。
（1）根据上述分析，A是氧化铁，B是铁，故答案为氧化铁；Fe；
（2）反应①的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，故答案为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2；
反应②的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+，故答案为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+；
B和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。
考点：考查了无机推断的相关知识。
3．某金属X，为了确定其成分，进行一系列实验，实验过程和发生的现象如下图所示：
⑴写出金属X的化学式_________。
⑵写出溶液B中溶质的化学式_________。
⑶写出白色沉淀C转变为红褐色沉淀D的化学方程式_________。
【答案】Fe FeCl2 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
金属与盐酸反应生成无色可燃性气体为氢气，白色沉淀与氧气反应生成红褐色沉淀，则金属为Fe；
【详解】
（1）分析可知，金属X为Fe；
（2）溶液B为氯化亚铁；
（3）白色沉淀为氢氧化亚铁，在空气中与氧气反应生成氢氧化铁，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3；
4．下图①到⑩分别代表反应中的一种物质，且它们均为化学中的常见物质。
(1)①的化学式为_______，⑤和⑥反应的化学方程式为_______________。
(2)实验室由⑧制取⑨的离子方程式为____________________；
⑨转变为⑩的化学方程式为____________________。
由⑨转变为⑩的反应现象为__________________。
【答案】Al2O3 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀逐渐变为灰绿色最后变为红褐色
【解析】
【分析】
①到⑩分别代表反应中的一种物质，且它们均为中学化学中的常见物质，①能与酸或碱反应，且①电解生成氧气，则①为Al2O3，②中含AlO2-离子，③中含Al3+离子，④为Al(OH)3，⑤为单质Al，⑤⑥发生铝热反应，⑦为Fe，⑧中含Fe2+离子，⑨为Fe(OH)2，⑩为Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解产生⑥是Fe2O3，然后结合物质的性质及化学用语来解答。
【详解】
根据上述分析可知：①为Al2O3，②为AlO2-，③为Al3+，④为Al(OH)3，⑤为Al，⑥为Fe2O3，⑦为Fe，⑧为Fe2+，⑨Fe(OH)2，⑩为Fe(OH)3。
(1)由上述分析可知，①为Al2O3，⑤和⑥反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；
(2)实验室由Fe2+变为Fe(OH)2的操作方法是向其中加入NaOH溶液，因此由⑧制取⑨发生的离子反应为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；由于Fe(OH)2不稳定，容易被溶解在其中的氧气氧化变为Fe(OH)3，则由⑨转变为⑩的离子方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，由⑨转变为⑩的反应现象为白色沉淀会逐渐由白色变为灰绿色，最后变为红褐色。
5．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+ SiCl4 ① ③ 2C+SiO2Si+2CO↑
【解析】
【分析】
(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。
【详解】
(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+2CSi+2CO↑，其中属于置换反应的有① ③。
6．利用如图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲～己均含铁元素。回答下列问题：
（1）K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从铁元素化合价的角度分析是因其具有____性；下列关于乙的说法正确的是______(填标号)。
a．属于酸性氧化物，能与碱反应
b．属于碱性氧化物，能与酸反应
c．属于两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应
（2）已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为甲＋HNO3―→戊＋己＋NO↑＋H2O(方程式未配平)。若产物中戊和己的物质的量之比为3∶1，则甲与HNO3的物质的量之比为____。
（3）戊与烧碱溶液反应生成丙，放置一段时间后丙转化为丁，丙转化为丁的化学方程式为______，现象为______。 【答案】氧化 b 1∶3 4Fe(OH)2 ＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
【解析】
【分析】
根据图像可知，甲为铁；乙为氧化物且为+2价，为FeO；丙、丁为氢氧化物，分别为+2、+3价，分别为氢氧化亚铁、氢氧化铁。
【详解】
（1）K2FeO4中铁元素的化合价是＋6价，在反应中Fe元素能得电子表现强氧化性，常用作杀菌消毒剂。根据图可知，铁元素的＋2价氧化物是FeO，属于碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。
（2）根据图可知，戊和己分别是铁元素的＋2价和＋3价盐，铁与硝酸反应生成的戊和己分别是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3，HNO3在反应中被还原为NO，氮元素的化合价由＋5价降为＋2价；设反应生成Fe(NO3)3的物质的量为1 mol，则生成Fe(NO3)2的物质的量为3mol，则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4mol，根据电子守恒可得3mol＋3mol×2＝n(NO)×3，n(NO)＝3mol；根据N原子守恒可知参加反应的n(HNO3)＝n(NO)＋n[Fe(NO3)2]×2＋n[Fe(NO3)3]×3＝12mol，则铁与HNO3的物质的量之比为4∶12＝1∶3。
(3)Fe(NO3)2与烧碱溶液反应生成Fe(OH)2(丙)，氢氧化亚铁与空气中的氧气氧化，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁)。
7．下列物质之间有如下反应关系：
已知由E转化成C的现象是：灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
回答：
（1）写出下列物质的化学式：A______，B______，D________，甲_______，乙_______，丙__________。
（2）写出E→C反应的化学方程式：_____________________。
【答案】Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2 NaOH KSCN 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O＝4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
E转化成C的现象是：灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe（OH）2，C为Fe（OH）3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH，由D→B的转化可知，甲为氯气或氯水等，由血红色溶液可知，丙为KSCN，据此解答。
【详解】
（1）根据以上分析可知A、B、D、甲、乙、丙分别是Fe2O3；FeCl3；FeCl2；Cl2；NaOH；KSCN；
