1、天津【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题一、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：A+B白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解。 B+D白色沉淀，在空气中放置，沉淀由白色转化为红褐色。C+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）现象中所发生的反应的化学方程式为：_、_ 。（ 3）现象中所发生反应的离子方程式为：_ 、_ 。【答案】 BaCl2FeSO4AlCl3NaOH
2、FeSO4+2NaOHFe OH 2Na2SO44 Fe OH 2；() +()+ O2233 + 3OH- Al( OH) 3Al( OH) 3 +OH- AlO2-+2H2O+ 2H O 4Fe( OH)Al【解析】【分析】A+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， B+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 3A( )() ，故为 BaCl243，氯化铝溶液与NaOH溶液反应生成白色沉，B 为 FeSO， D 为 NaOH，则 C 为 AlCl淀 Al( OH) 3， Al( OH) 3 能溶解在 NaOH 溶液
3、中，符合中现象。【详解】(1)根据以上分析可知A B CD依次为BaCl43、 、 、2、 FeSO、AlCl 、 NaOH；( 2)现象先生成白色沉淀，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+22422232NaOHFe( OH) + Na SO ， 4Fe( OH)+O +2HO 4Fe( OH) ；( 3) 现象中所发生反应的离子方程式为：Al3+3OH- Al( OH) 3， Al( OH) 3+OH- AlO2-+2H2 O。【点睛】考查无机物的推断，关键是明确物质之间的反应，根据现象进行判断，其中“白色沉淀，在空气中放置，沉淀由白色转化为红褐
4、色”为解题突破口，这里发生了Fe( OH) 2 沉淀的生成及转化为Fe( OH) 3 的过程，另外灵活利用氢氧化铝的两性知识即可解题。2A、 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：其中均为有单质参与的反应。（1）若 A 是常见的金属，中均有同一种黄绿色气体参与反应，B 溶液遇 KSCN显血红色，且为化合反应，写出反应的离子方程式_ 。（ 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，为工业制备B 的反应。 C 的化学式是_，属于置换反应 _，（填序号）写出反应的化学方程式_ 。3+2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，
5、再加氯水，溶【答案】 Fe+2Fe3Fe液变成血红色，则证明含Fe2+4 2C+SiOSi+2COSiCl【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，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，为 C 与二氧化硅的反应，为工业制备 B 的反应，则 C 为 SiCl44Si，以此解答该题。，中 SiCl 与氢气反应，提纯【详解】(1)A 是常见的金属，中均有同一种气态非金属单质参与反应，且为化合反应，则该非金属气体为 Cl2， B 为氯化铁，则反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+；(2)由分析
6、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，为 C 与二氧化硅的反应，为工业制备 B 的反应，则C 为 SiCl4，其中为Si 和 Cl2 化合生成SiCl4，中 SiCl4 与氢气反应，提纯 Si，则反应的化学方程式为SiO2 +2CSi+2CO，其中属于置换反应的有。3 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
7、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_；写出反应的化学方程式_。( 3) 通过比较反应I、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
8、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第四周期族3Fe 4H2O高温Fe3O4+H2强NaOH是强碱，而FeOH 3是弱碱ab+（）【解析】【分析】已知反应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
9、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。答案为：；离子键、共价键；Al、Mg、 Na；( 2) 由以上分析知，乙为铁，与H23 4，铁为 26O 在高温下反应，生成的有磁性的物质为Fe O号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则铁在周期表中的位置是第四周期族；反应的化学方程式为3Fe+4H2O高温3 42Fe O +H。答案为：第四周期族；高温3Fe+4H2OFe3O4+H2 ；( 3) 钠与水在常温下剧烈反应，铁与水在高温下才能反应，由此可得出钠的金属性比铁
10、的金属性强，比较二者金属性强弱的依据还可以是NaOH 是强碱，而 Fe( OH) 3 是弱碱来判断。答案为：强； NaOH 是强碱，而 Fe( OH) 3 是弱碱；( 4) a工业上一般用电解法冶炼NaCl、MgCl2、Al2O3，获取单质， a 正确；+、 Mg2+1s22s2 2p6， b 正确；b Na、Al3 都具有相同的电子排布式c NaOH 热稳定性强，很难分解得到相应的氧化物，c 不正确；d金属氯化物都是电解质，但3d 不正确；AlCl 属于共价化合物，答案为： ab。【点睛】在书写铁与 H22 3和O 在高温下反应，我们易忽视“有磁性的物质”，而把产物写成Fe O2H ，从而产
11、生错误。4 已知 A 是一种常见金属，F 是一种红褐色沉淀。根据图中转化关系，回答下列问题。(1)写出 F、G 的化学式： 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 的原因是 _(4)写出下列转化的离子方程式：BC：_CD：_【答案】 Fe(OH)32 3取 D 溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证Fe O明含 Fe3+防止2+被 O2氧化34+2+3+22+22+-FeFe O +8H Fe +2Fe+4H O 2Fe +Cl 2Fe +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(O
12、H) ， A 为 Fe， Fe 与氧3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)由上述分析可知，F 为 Fe(OH)3， G 为 Fe2O3；(2)检验 FeCl3 中阳离子的方法为：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+；(3)保存 FeCl2 溶液时要加固体Fe 的原因是：防止Fe2+被 O2 氧化；34+2+3+2(4) BC的离子方程式： Fe O +8H Fe +2Fe+4
13、H O；CD 的离子方程式： 2Fe2+22+- ；+Cl 2Fe+2Cl【点睛】物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，需要学生熟练掌握元素化合物的性质5 已知 A 为金属单质，下列物质相互转化如图所示：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）检验 G 溶液中阳离子的试剂为_，写出发生反应的离子方程式_。（4）向 G 溶液加入A 的有关离子反应方程式_。（ 5）某同学取 B 的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式_， _。【答案】 FeCl2KCl4Fe O
14、H 2+O2+2H2O=4Fe OH 3KSCN3+-Fe +3SCN=Fe SCN 3()()()3+2+2+2+3+23+-2+22Fe +Fe=3Fe4Fe +O +4H =4Fe +2H O 2Fe +2I =2Fe +I【解析】【分析】白色沉淀 E 在空气中变为红褐色沉淀F，所以 E 为 Fe(OH) 2， F 为 Fe(OH) 3， Fe(OH) 3 和盐酸反应生成的G 为 FeCl3； D 溶液和 AgNO 3 溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H（AgCl ）和含 K+ 的溶液，所以D 为 KCl ，则 B 和 C 分别为 KOH 和 FeCl2 中的一种；G(FeCl )可以和
15、 A 生成 B，所以 B 为 FeCl ， A 为铁，铁和盐酸反应生成FeCl和氢气。322【详解】（1） B 为 FeCl2 ，D 为 KCl；（2）由 Fe(OH)2 转变成 Fe(OH)3的化学方程式为4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3；（ 3）可以用 KSCN溶液检验 FeCl3 溶液中的 Fe3+，两者反应生成红色物质，发生反应的离子方程式为 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3；（4）向 FeCl3 溶液加入 Fe，发生氧化还原反应，离子反应方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+；（5） FeCl2 中的 Fe2+有还原性，可以被空气中的氧气氧化，生成的Fe3+可以氧
16、化 I- 生成 I2，所以把 FeCl2 溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，发生的离子方程式有 4Fe2+ 2+3+23+-2+ 2+O +4H =4Fe +2H O 和 2Fe +2I =2Fe +I 。6 为探究某固体化合物X(仅含四种元素 )的组成和性质，设计并完成如下实验。请回答：(1)蓝色溶液中的金属阳离子是_。(2)黑色化合物 砖红色化合物的化学方程式是_ 。(3)X 的化学式是 _。2 高温22323 223【答案】 Cu4CuO2Cu O O Cu (OH) (CO )或 Cu(OH) 2CuCO【解析】【分析】根据流程中信息可知黑色化合物为CuO，砖红
17、色化合物为Cu2O，红色金属单质为Cu，蓝色溶液为 CuSO4 溶液； n(H20.18g2.40gO)= 18g/mol =0.01 mol ，黑色化合物n(CuO)= 80g/mol =0.032.00g=0.02 mol，故可根据各元素推知分子式mol ，无色无味气体 n(CO )= n(CaCO )=100g/mol23Cu3C2H2O8，则推断出X 为 Cu3(OH)2(CO3)2 或 Cu(OH)22CuCO3 ，据此分析。【详解】根据流程中信息可知黑色化合物为CuO，砖红色化合物为Cu2O，红色金属单质为Cu，蓝0.18g色溶液为CuSO溶液； n(H2O)=0.01 mol ，
18、n(H)=0.02mol，黑色化合物418g/mol2.40g2.00gn(CuO)= 80g/mol =0.03 mol ，无色无味气体 n(CO )= n(CaCO)=100g/mol =0.02 mol ，故23n(O)=0.04+0.03+0.01=0.08mol ，可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8，则推断出 X 为Cu3(OH)2(CO3 )2或 Cu(OH)22CuCO3。(1)蓝色溶液为CuSO4 溶液，含有的金属阳离子是Cu2 ；(2)黑色化合物 砖红色化合物，只能是CuO Cu2O，反应的化学方程式是高温4CuO2Cu2O O2；(3)X 的化学式是Cu(OH) 2C
19、uCO或 Cu (OH) (CO )。23323 27 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】 FeFe(OH)+2+3 KSCN溶液或 NaOH溶液 Fe+2H Fe +H24Fe(OH)2+2H2O+O2 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 FeCl3 ， Fe和 HCl 反应生成 FeCl22322，B和
20、 NaOH 反应生成红褐色的 C和 H， FeCl 和 Fe 反应生成 FeCl ，则 D 为 FeCl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。【详解】(1)通过以上分析知，A、 C分别是Fe、Fe(OH)3，故答案为：Fe；Fe(OH)3；(2)B 为氯化铁，铁离子用KSCN或 NaOH 溶液检验，铁离子和和 NaOH 反应生成红褐色沉淀，所以可以用KSCN或 NaOHKSCN混合后溶液呈血红色，溶液检验，故答案为：KSCN溶液或NaOH 溶液；(3)Fe 和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式
21、为氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，反应方程式为Fe+2H+=Fe2+H2，4 Fe(OH)2+2H2O+O2 4 Fe(OH)3，故答案为： Fe+2H+=Fe2+H2 ；4 Fe(OH)2+2H2O+O2=4 Fe(OH)3。【点睛】本题以 Fe 及其化合物之间的转化为载体考查无机物推断，明确物质性质是解本题关键。本题的突破口为 C 的颜色。本题的易错点为氢氧化亚铁氧化的方程式的书写。8 室温下，单质A、 B、 C 分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的反应条件下，它们可按下面框图进行反应。又知D 溶液为黄色， E 溶液为无色，请回答：( 1) A 是_ ， B 是_ ，C 是_
22、( 填写化学式 ) 。( 2) 反应的化学方程式为_。( 3) 反应的化学方程式为_ 。( 4) 反应的化学方程式为 _ 。【答案】 FeCl2FeCl3 Fe 2HCl FeCl2H2 2FeCl Cl2 2FeCl32 H2 2Fe 3Cl2【解析】【分析】单质 B 为黄绿色气体，可知B 为 Cl2， C 为单质为无色气体，B 与 C 反应生成 E，E 溶液是无色的，则 C 为 H2 ，E 为 HCl，A 与盐酸生成氢气，A 应为金属固体单质，A 与盐酸反应后生成 F 为 A 的氯化物， F 又能与氯气反应生成 D，且 A 与氯气可以直接生成D，可推知 A为 Fe，根据转化关系可知，F 为
23、 FeCl2， D 为 FeCl3，据此分析解答。【详解】( 1) 根据以上分析可知， A 为 Fe， B 为 Cl2， C 为 H2，故答案为： Fe； Cl2， H2；( 2) 反应为 Fe 和 Cl2 的反应，反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为：2Fe+3Cl2FeCl ；23( 3) 反应为 Fe 和 HCl 的反应，反应的化学方程式为Fe+2HCl FeCl2+H2，故答案为：Fe 2HCl FeCl2 H2+ ；( 4) 反应为FeCl2 和 Cl2 的反应，反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2 2FeCl3，故答案为：2FeCl2+Cl2 2FeCl3。【
24、点睛】把握 B 为氯气及图在转化为解答的关键。本题的难点是A 的判断，要注意根据反应AB( 氯气 ) D( 固体 ) ，反应 F( A 的氯化物 ) B( 氯气 ) D( 溶液 ) ，说明 A 是变价金属，且 A 在 F 中呈低价。9A、 B、 C、 D 是中学化学常见的单质，甲、乙、丙为化合物，乙在常温常压下为无色无味的液体，组成单质 A 的元素有可变化合价。它们之间存在如下图所示的转化关系。由此推断：( 1) 甲的化学式为_，丙的化学式为_。( 2) 写出甲和D 反应的化学方程式：_ 。( 3) 为检验化合物甲中元素的化合价，需要用到的药品有_( 填字母 ) 。A. 稀硫酸B. 盐酸C.
25、硫氰化钾溶液D. 高锰酸钾溶液高温【答案】 Fe342 3349Fe 4Al2 3OAl O3Fe O 8AlO ACD【解析】【分析】A、 B、 C、 D 是中学化学常见的单质，甲、乙、丙为化合物，乙在常温常压下为无色无味的液体，乙是 H2O，组成单质 A 的元素有可变化合价，且高温条件下与H2O 反应，则 A 是Fe，甲是Fe O， C 是H ，B是 O，Fe O与 D反应生成 Fe，此反应为铝热反应，则D 是342234Al，丙是23Al O 。【详解】（1）乙在常温常压下为无色无味的液体，乙是H2O，组成单质 A 的元素有可变化合价，且高温条件下与 H2O 反应，则343 4与 D 反
26、应生成 Fe，此反应为铝热A 是 Fe，甲是 Fe O ，Fe O反应，则 D 是 Al，丙是 Al233 42 3O ，故甲的化学式为Fe O ，丙的化学式为Al O 。（2）甲是 Fe3 4高温342 3O ， D 是 Al，其化学反应方程式为：3Fe O 8Al9Fe 4Al O（3）甲是 Fe3O4，要检验其中所含有的阳离子，要先用稀硫酸使其发生反应： 2Fe3 Fe2 4H2O，然后再用高锰酸钾溶液检验 Fe2，用硫氰化钾溶液检验用的物质是 A、C、D。Fe3O4 8HFe3 ，故使10 已知：如图中A 是金属铁，请根据图中所示的转化关系，回答下列问题：( 1) 写出下列物质对应的化
27、学式B _、 E _；( 2) 写出对应反应的化学方程式： _ ；_ ；_ ；( 3) 写出对应在溶液中反应的离子方程式：_ 。【答案】 Fe3 4223 4+2234Fe( OH)2O Fe( OH)3Fe + 4H OFe O4H2FeCl+Cl =2FeCl+O2 + 2H2O=4Fe( OH) 3Fe3+3OH- =Fe( OH) 3【解析】【分析】A 是 Fe， F 为红褐色沉淀，则F 是 Fe( OH) 3 ，E 被氧化生成Fe( OH) 3，则 E 是 Fe( OH) 2， D和NaOH溶液生成NaCl和FeOH 3，根据元素守恒知，D是FeCl3， C 和 NaOH 反应生成(
28、)NaCl 和 Fe( OH) ，则 C 是 FeCl ， Fe 和 HO 反应生成 Fe O和 H，Fe 和 HCl 反应生成 FeCl2223422和 H2，所以 G 是 H2，B 是 Fe3O4，据此分析解答。【详解】( 1) 根据上述分析， B 为 Fe3 4EFe OH234Fe OH2O，为，故答案为：Fe O；( )()( 2) 反应为铁在高温下与水蒸气的反应，反应的化学方程式为3Fe +4H2OFe3O4 +4H ；反应为氯化亚铁被氯气氧化的反应，反应的化学方程式为2FeCl +Cl =2FeCl ；反应2223为氢氧化亚铁被氧化的反应，反应的化学方程式为：4Fe OH 2+O
29、223()+2H O 4Fe OH) ；=( 3) 反应为氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，反应的离子方程式为Fe3+3OH-=Fe( OH) 3，故答案为：Fe3+3OH- =Fe( OH) 3。【点睛】本题的易错点为B 的判断，要注意铁与水蒸气反应生成四氧化三铁，不是氧化铁。11 有关物质的转化关系如图所示（部分反应的产物已略去）。A 只含两种元素，摩尔质量为 72gmol -1 。 B 是无色气体，其水溶液是常见的酸，C 是常见金属， E 的组成元素与水相同，其水溶液常用于实验室制氧气，H 的俗名是熟石灰，J 为红褐色固体。（ 1） A 的化学式为 _。（ 2） D 的电子式为 _。（
30、3）写出反应的离子方程式： _。（ 4）写出反应的化学方程式： _。【答案】 CaO223 2H2232 22Fe=2FeH O 2HO3Ca(OH)2FeCl 2Fe(OH)3 3CaCl2【解析】【分析】H 的俗名是熟石灰，H 是 Ca(OH)2； E 的组成元素与水相同，其水溶液常用于实验室制氧气， E 是 H2 22 222与酸反应生O ； A 只含两种元素，与B 反应生成 E（H O ）， A 为 CaO ， CaO成过氧化氢， B 是无色气体，其水溶液是常见的酸，则B 为 HCl； J 为红褐色固体， J应该是 Fe(OH)3；则金属 C 应该是 Fe，以此解答对应物质的性质以及题目要求解答该题。【详解】（1）由分析可知， A 为 CaO2，化学式为： CaO2；（2） A 为 CaO2，B 为 HCl，CaO2+2HCl=CaCl+H2O2，则 D 为 CaCl2，电子式为；（3） E 是 H2O2， B 为 HCl， C 是 Fe，则 Fe我 FeCl2，反应的离子方程式为：H2O2 2H
