【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题(含答案)含答案解析

【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题(含答案)含答案解析一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）1．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。

2．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(O H)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+。

3．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Fe2+，Cl2、H2O2具有强氧化性，可以把Fe氧化为Fe3+；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。

4．A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。

其中D是一种红褐色沉淀。

其相互反应关系如图所示：根据如图所示变化，按要求回答下列问题：（1）写出A 、E 的化学式：A__，E__；（2）写出其中几步反应的化学方程式：C→B ：___；B→D ：___；E→A ：___。

（3）C 中加入NaOH 溶液，看到的现象是__。

【答案】Fe Fe 2O 3 2FeCl 2＋Cl 2=2FeCl 3 FeCl 3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温2Fe ＋Al 2O 3) 出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色【解析】【分析】D 是一种红褐色沉淀，应为Fe(OH)3，由转化关系可知E 为Fe 2O 3，A 为Fe ，则B 为FeCl 3，C 为FeCl 2，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】(1)由以上分析可知A 为Fe ，E 为Fe 2O 3，故答案为：Fe ；Fe 2O 3；(2)C 为FeCl 2，可与氯气反应生成FeCl 3，方程式为2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3，B 为FeCl 3，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)3，方程式为FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ，可经一氧化碳高温下还原(或铝热反应)生成Fe ，方程式为Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温2Fe ＋Al 2O 3)，故答案为：2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3；FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ；Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温2Fe ＋Al 2O 3)；(3)C 为FeCl 2，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2，出现白色沉淀，Fe(OH)2不稳定已被空气中的氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故答案为：出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。

5．已知A 为常见的金属单质，根据如图所示的关系：(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式：A____________，B____________，C____________，D____________，E____________，F____________。

(2)写出⑧的化学方程式________，④、⑤的离子方程式________，_________。

【答案】Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe+2Fe3+=3Fe2＋【解析】【分析】由转化关系图可知，红褐色固体F为Fe(OH)3，则E为Fe(OH)2，C为FeCl2，D为FeCl3，A 为Fe，B为Fe3O4。

据此解答。

【详解】(1)由以上分析可知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3；(2)反应⑧为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；④的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，⑤的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2＋。

6．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下图所示(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）B的俗称_______，反应①的用途_____（填一项）。

（2）反应①的化学方程式为________。

反应③的离子方程式为_________。

反应⑧的化学方程式为______。