1、哈尔滨【化学】化学铁及其化合物的专项培优易错试卷练习题一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）1 某兴趣活动小组利用物质间的互变，设计成一个平面魔方，如下图所示：已知 A、 B、 C、 D、 G 含有同种元素。纯AB溶液D固体G溶液( 单质 )颜色银白色黄色红棕色浅绿色E 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_。( 3)写出反应 A B 的化学方程式： _ 。(4)B F的
2、离子方程式为_；G与次氯酸反应的离子方程式为_ 。【答案】 Fe2 323O 先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色2Fe 3Cl2FeCl2Fe3 SO22H2 O=2Fe2 SO42- 4HH 2Fe2 HClO=2Fe3 Cl H2O【解析】【分析】结合框图， D 固体呈红棕色，则其为Fe2O3； A、B、 C、 D、G 含有同种元素， B 与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，则B 为 FeCl， G 中含有2+， A 为 Fe。由“ B 与硝3Fe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”，则
3、 F 为 H2 44SO，G 为 FeSO； E 是通常情况下密度最小的气体，则E 为 H2。由 B C D 的转化可推知， C 为 Fe( OH)3。【详解】( 1) 由以上分析可知，D 为氧化铁，其化学式： Fe2O3。答案为： Fe2 O3；( 2) FeSO4 生成 Fe( OH) 3，可先加碱、后氧化，所出现的现象为先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。答案为：先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；( 3) 反应 Fe FeCl3需用Cl2将Fe氧化，反应方程式为2Fe 3Cl22FeCl32Fe。答案为：3Cl22FeCl3；(4)FeClH2SO4SO22Fe
4、3SO2SO 2-4H；3，离子方程式为22H2O 2Fe4，应使用=FeSO4 与次氯酸反应，生成Fe3+、 Cl- 和 H+，离子方程式为H 2Fe2 HClO=2Fe3 ClH2O。答案为： 2Fe3 SO2 2H2O=2Fe2 SO42- 4H ； H 2Fe2 HClO=2Fe3 ClH2O。【点睛】利用框图进行物质推断时，先确定信息充足的物质，然后利用已知的少量信息、反应条件及未知物质前后的已知物质，推断出未知物质的组成。2 某 pH 1 的溶液 X，其中可能含有 Al3、 Ba 2 、 NH 4 、 Fe2 、 Fe3 、 CO32- 、SO42- 、 SiO32-、 NO3 中
5、的一种或几种，取200 mL 该溶液进行实验，其现象及转化如图已知：反应过程中有一种气体是红棕色请回答下列问题：（ 1）仅由强酸性条件便可判断溶液X 中一定不存在的离子有 _（ 2）溶液 X 中，关于 NO3 的判断一定正确的是 _（填字母）a一定有b一定没有c可能有（3）中产生气体A 的离子方程式为_ （4）中生成沉淀K 的离子方程式为_ （ 5）溶液 X 中不能确定的离子是 _ 用实验证明该离子一定不存在的化学方法为_0.01 mo_（6）若实验测定 A F K 均为l ，试确定沉淀C及其物质的量范围：【答案】 CO 32 、 SiO32b 3Fe2+4H + NO 33Fe3+ +NO+
6、2H 2 OAlO 2 +CO2 +2H 2OAl OH 3+HCO 3 Fe3取少量溶液X于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色，说明无Fe3 （其他答案合理也可）沉淀为 BaSO4n BaSO40.06mol【解析】【详解】由反应加入的Ba(NO3)2 溶液及 pH= 1，结合溶液中可能含有的离子等信息可判断气体A为 NO，气体 D 为 NO2，溶液 E 为 HNO3，因此溶液中含有还原性的离子，即含有Fe2+；由反应加入过量NaOH 溶液及溶液中可能存在的离子判断气体F 为 NH3，溶液 I 为434+32-、 SiO32-4NH NO ，溶液中含有 NH; pH= 1 的溶液中不
7、可能含有 CO, 故沉淀 C 为 BaSO ;根据图示关系及可能存在的离子可知沉淀G 为 Fe(OH)333，溶液J 为 FeCl ; 沉淀 K 为 Al(OH) 。（1）由强酸性条件即可判断溶液X 中一定不存在弱酸根离子，所以不存在的离子有CO32-、 SiO32-；（ 2）强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，如果存在硝酸根离子，则不存在亚铁离子，加入硝酸钡溶液时不能产生气体，所以溶液 X 中一定没有 NO3-，答案选 b；（ 3）亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水，离子反应方程式为：3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO +2H2O；（4）中生成沉淀K 为 Al(OH)3，反应
8、的离子方程式为-AlO2 +CO2+2H2 O= Al(OH)3 +HCO3 ；33+可能来自于 Fe2+被硝酸氧化，也可能是原来溶液中就存在Fe3+，故不(5)生成 Fe(OH) 的 Fe能确定溶液 X 中是否存在 Fe3+，可用 KSCN溶液检验溶液X 中是否存在 Fe3+；(6) NO、 NH3、 Al(OH)3 各为 0.01 mol ，则说明溶液X 中有 0.03molFe2+、 0.01 mol NH4+、 0.01mol Al3+。 若溶液 X 中不存在 Fe3+,由上述推断可知溶液中一定存在Al3+、 NH4+、 Fe2+、 SO4 2-，由溶液中的电荷守恒可知3n(Al 3+
9、4+2+42-42-)=) + n(NH )+ 2n(Fe )+ n(H )= 2n(SO)，故 n(SO1Fe3+，则 n(SO42- )0.06(0.03mol+0.01mol + 0.06 mol+ 0.02 mol)= 0.06 mol, 若溶液中含有2mol 。3 物质 AF 有如图所示的转化关系，各反应均在高温下进行（必要时需催化剂），A 是一种常见的金属单质，B 常温下是一种液态化合物，E 为一种无色气体，且E 分子的电子数与N2 的电子数相同。（ 1）写出的化学方程式 _。（ 2）写出的化学方程式 _。（ 3）写出一个 B 作还原剂的化学方程式 _ 。（ 4）写出一个 F 作氧
10、化剂的化学方程式 _。【答案】 3Fe 4H2高温高温3 42222222O(g)Fe O 4HCO+HO(g)CO H2F +2H O=4HF+O高温点燃C+CO22CO（或 2Mg+CO22MgO+C）【解析】【分析】反应均是在高温下进行的（必要时可使用催化剂），A 是一种常见的金属单质，B 常温下是一种液态化合物，E 为一种无色气体，且E 分子的电子数与N2 的电子数相同，则E 为CO，依据转化关系结合反应条件分析判断，A 为 Fe，B 为 H2O， C 为 Fe3O4， D 为 H2，E 为CO， F 为 CO2，据此分析解答。【详解】高温(1)反应是铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气
11、，化学方程式3Fe 4H2O(g)Fe3O4 4H2；高温(2)反应是一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，化学方程式CO+H2O(g)CO2H2；(3)B 为 H2O，氟单质与水反应生成氟化氢和氧气，该反应中水作还原剂，化学方程式2F2+2H2O=4HF+O2；(4)F 为 CO2，二氧化碳在高温下与碳单质反应生成一氧化碳，或二氧化碳与金属镁反应生高温成氧化镁和碳单质，反应中二氧化碳作氧化剂，化学方程式C+CO22CO（或点燃2Mg+CO22MgO+C）；4A、 B、 C 为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下A 为固体、 B 为黄绿色气体、C 为无色气体。D、 E、 F、G、H、 X
12、 均为化合物，其中X 常温下是无色气体，其水溶液是一种无氧强酸溶液， E为黑色固体， H 在常温下为液体。它们之间的转化如图所示（某些反应条件和部分反应产物已略去）。（ 1）写出下列物质的化学式： D_，X_。（ 2）在反应中，不属于氧化还原反应的是_（填数字编号）。（ 3）反应的离子方程式为： _。（4）反应的化学方程式为_；该反应中每消耗0. 3mol 的 A，可转移电子 _mol 。（ 5）除去 D 溶液中混有的少量 G 的方法是： _。（ 6）检验 G 溶液中阳离子的方法是： _。FeCl3+-高温【答案】HCl+3SCN Fe SCN 3 3Fe 4HFe3O4 4H20 83Fe=
13、 ()+2O g向混( )+.合液中通入足量氯气（或氯水）（或加入足量H2O2 ）取少量G 溶液于试管中，滴2 滴KSCN溶液，溶液不变色，再加新制氯水，溶液变为红色【解析】【分析】单质A 和C 反应生成黑色晶体E， E 和X 酸反应生成D、 G、H，其中D、 G 之间可以实现相互转化，说明A 为变价金属 Fe， E 为 Fe3O4， C 为 O2，依据 D+A=G 说明 D 为含三价铁离子的化合物， F 为含硫氰酸根离子的化合物， G2+为含 Fe 离子的化合物， H 在常温下为液体，232H 为 H O； B 为黄绿色气体， B 是氯气，依据G+B=D 判断 D 为 FeCl、 G 为 F
14、eCl 、 X 为HCl。据此解答。【详解】根据以上分析，（ 1） D 是氯化铁，化学式是FeCl3， X 是盐酸，化学式是HCl。（2）反应是铁与氯气反应生成氯化铁，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应是铁与氧气反应生成 Fe343 4与盐酸反O ，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应是Fe O应生成 FeCl323、FeCl 和水，元素化合价不变，不属于氧化还原反应；反应是FeCl 与铁反应生成 FeCl2，铁元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应是FeCl2 与氯气反应生成33+与SCN-反应生成Fe SCN3Fe()，元FeCl ，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应是素化合价不
15、变，不属于氧化还原反应；反应是铁与水蒸气反应生成Fe3O4 和氢气，元素化合价改变，属于氧化还原反应；在反应中，不属于氧化还原反应的是。（3）反应是3+-，离子方程式为3+-Fe 与 SCN反应生成 Fe( SCN) 3Fe +3SCN=Fe( SCN) 3。（4）反应是铁与水蒸气反应生成Fe3O4 和氢气，化学方程式为3Fe 4H2O高温8mol0 3molgFe3O4 4H2 3mol铁反应转移电子，所以反应中每消耗的+( )+；.铁，可转移电子0. 8mol。（5） FeCl2 与氯气反应生成FeCl3，除去 FeCl3 溶液中混有的少量FeCl2 的方法是通入过量的氯气。3+-2+-2
16、+的方（6） Fe 与 SCN反应生成血红色Fe( SCN) ， Fe 与 SCN作用不显红色，所以检验Fe3法是：取少量G 溶液于试管中，滴2 滴 KSCN溶液，溶液不变色，再加新制氯水，溶液变2+。为红色，说明含有 Fe5A 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(部分反应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 _，反应的用途 _（填一项）。（ 2）反应 的化学方程式为 _。反应 的离子方程式为 _。反应 的化学方程式为 _ 。（3）
17、反应 的化学方程式及变化过程中的现象是_。（ 4）向 G 溶液中加入 AlCl3 溶液的离子方程式 _ 。【答案】磁性氧化铁焊接钢轨（或冶炼金属铁）8Al+3Fe3 O44Al2O3+9FeFe3 O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 3AlO2-+Al3+6H2O=Al(OH)3【解析】【分析】F 是红褐色难溶于水的沉淀，说明F 为 Fe(OH) ， E 在空气中可转变为 Fe(OH) ，说明 E 为33Fe(OH)2，E 与 F 是 B 与盐酸反应生成的C 和 D 再与 NaOH 反应得到，因此C
18、为 FeCl2，D 为FeCl3， B 为 Fe3O4， A 在氧气中燃烧生成Fe3O4，那么 A 为 Fe,B和 I 高温下反应生成单质铁，说明发生的是铝热反应，即H 为 Al2O3 ，I 为 Al， Al2O3 与 Al 与过量的氢氧化钠溶液反应生成 G，那么 G 为 NaAlO2，据此分析作答。【详解】（1） B 为 Fe3O4，俗名为磁性氧化铁，反应用于焊接钢轨或冶炼金属铁；（2）反应为铝热反应，反应方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3 +9Fe；反应为Fe3O4 与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水的反应，离子方程式为：Fe3 O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O；反应为 A
19、l2O3 与 NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠的反应，方程式为： Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；（ 3）反应为 Fe(OH)2 在空气中氧化的反应， Fe(OH)2 为白色沉淀，被氧化后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；（ 4）向偏铝酸钠溶液中加入 AlCl3 溶液，生成了白色沉淀，离子反应方程式为：3AlO2-+Al3+6H2 O=Al(OH)3。6A L 分别表示中学化学中常见的一种物质，其中A、 G 为常见的金属单质，K、 L 为气体， K 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，M 由两种元素组成，其质量比8： 1。（ 1） K 的电子式为 _（ 2）反应的离子方程式： _，反应的离
20、子方程式： _（ 3）反应的化学方程式： _，反应的化学方程式 _（4）已知 A 和 K 反应为置换反应，则M 的化学式为 _【答案】+3+2+3+FeOH+4FeFe3O4+8H 2Fe+Fe +H2OFe +3NH3?H2O）3 +3NH4（OH）2+O2+2H2O4Fe（ OH） 3 Al2 O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O Fe2N 【解析】【分析】K 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，应为NH3，由转化关系可知A 为变价金属，则为Fe，可知 B 为 Fe3O4 ，C 为 FeCl2 ，D 为 FeCl3， E 为 Fe（ OH） 2、 F 为 Fe（ OH） 3， A 和 K 反应
21、为置换反应， M 由两种元素组成，其质量比 8： 1，则应为 Fe2N， L 为 H2，G 为 O2， H 为 Al、 I为 Al2O3， J 为 NaAlO2，以此解答该题。【详解】（1） K 为氨气，电子式为，故答案为：；（2）反应为Fe3O4 与盐酸的反应，离子方程式为Fe3O4+8H+ 2Fe3+Fe2+H2 O，反应为FeCl3 与氨水的反应，离子方程式为Fe3+3NH3?H2O Fe（ OH） 3 +3NH4 +，故答案为：Fe3 O4+8H+ 2Fe3+Fe2+H2O； Fe3+3NH3 ?H2O Fe（ OH） 3 +3NH4+；（3）反应的化学方程式为4Fe（ OH） 2 +
22、O2+2H2O4Fe（ OH） 3，反应的化学方程式为Al2 O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O，故答案为： 4Fe（ OH） 2+O2+2H2 O 4Fe（ OH）3 ； Al2 O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O；（ 4）由以上分析可知 M 为 Fe2 N，故答案为： Fe2N。【点睛】本题考查无机物推断，为高考常见题型，结合题干信息推断物质名称为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，试题侧重考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力。7 已知 A 是一种淡黄色固体，可做供氧剂， C 为具有磁性的黑色晶体， E 的焰色反应为黄色， F 为红褐色固体（部分产物已略去）。（ 1）物质
23、A、 F 的化学式分别是 _ 、 _。（ 2） CD 的过程中第步反应的离子方程式是_ 。（3）如何检验 D 中的金属阳离子，说明具体的操作和实验现象_ 。（4） E 溶液与地壳中含量最多的金属元素的单质发生反应的化学方程式为_。（5） G 与 D 溶液也能发生反应，其反应的类型为_ （填序号）。a.化合反应b.置换反应c.复分解反应d.氧化还原反应【答案】 Na2 O2 Fe(OH)32Fe2+ Cl2=2Fe3+2Cl取少量 D 溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色（其它合理答案也得分2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2ad【解析】【分析】已知 A 是一种淡黄色固体
24、，可做供氧剂，应为Na2O2， C 为具有磁性的黑色晶体，应为Fe3 O4， E 的焰色反应为黄色，则由转化关系可知E 为 NaOH， B 为 O2， D 为 FeCl3， F 为红褐色固体，应为Fe(OH)3，以此解答该题。【详解】（1）由以上分析可知A 为 Na2O2 ， F 为 Fe(OH)3 ，故答案为：Na2O2 ； Fe(OH)3 ；（2） CD的过程中第步反应的离子方程式是2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-；（3） D 为 FeCl3，阳离子为铁离子，检验铁离子，可取少量D 溶液于试管中，滴加KSCN溶液，可观察到溶液显血红色，故答案为：取少量D 溶液于试管中，滴加KSCN溶液
25、，溶液显血红色；（4）地壳中含量最多的金属为铝，与氢氧化钠反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ；（5）铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，为化合反应和氧化还原反应，故答案为：【点睛】ad。题目涉及浓硫酸、硝酸的性质，物质的颜色、反应现象及特殊反应是推断突破口，注意对基础知识的全面掌握。8 A I 分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间的相互关系如图所示( 部分反应物、生成物没有列出) ，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在周期表中的位置为_ 2反应 阳极的电极反应
26、式为_ ，反应的离子方程式为_ ，反应的化学方程式为_ 3实验室配制C 溶液时通常要加入少量的_ ；将少量D 的浓溶液滴入沸水中得到的液体呈_ 色，再逐滴滴加盐酸时，产生的现象是_ ；4反应 中每生成3mol A ，转移电子的物质的量为_ 【答案】第四周期第族2O24eO 2；2Al2OH2H 2O2AlO23H 24Fe(OH) 2O 22H 2O4Fe(OH)3铁屑和稀盐酸红褐先产生红褐色沉淀，后溶解得到黄色溶液8mol【解析】【分析】电解 G 得到 I 和 H， G 能和氢氧化钠溶液反应生成J， I 也能与氢氧化钠反应生成J，则 G 是Al 2O 3 ， I 是 Al， J 是 NaAl
27、O 2 ， H 是 O2 ， Al 和 B 能在高温下反应生成A， B 和盐酸反应生成 C 和D， C 和氢氧化钠反应生成E， D 和氨水反应生成F， E 在空气中反应生成F，说明E不稳定，易被氧气氧化，且A、 B、 C、 D、 E、 F 六种物质中均含同一种元素，则A 是Fe，B 为 Fe3O 4 ， C 为 FeCl 2 ， D 为 FeCl3 ， E 为 Fe(OH) 2 ，F 为 Fe(OH) 3 ，据此答题。【详解】G 电解 G 得到 I 和 H， G 能和氢氧化钠溶液反应生成J， I 也能与氢氧化钠反应生成J，则 G是 Al 2O 3 ， I 是 Al， J 是 NaAlO 2 ，
28、H 是 O 2 ，Al 和 B 能在高温下反应生成A，B 和盐酸反应生成C 和 D， C 和氢氧化钠反应生成E，D 和氨水反应生成F，E 在空气中反应生成F，说明E 不稳定，易被氧气氧化，且A、B、 C、 D、E、 F 六种物质中均含同一种元素，则A 是Fe， B 为 Fe3 O4 ， C 为 FeCl 2 ， D 为 FeCl 3 ， E 为 Fe(OH) 2 ， F 为Fe(OH)3 ；1 推断可知， A、 B、C、 D、 E、 F 六种物质中所含的同一种元素为铁元素，在周期表中的位置为第四周期第族；2电解氧化铝的阳极的电极反应式为2O24e O 2 ，反应 的离子方程式为2Al2OH 2
29、H 2O 2AlO 2 3H 2，反应 的化学方程式为4Fe(OH) 2O 22H 2 O4Fe(OH) 3 ；3 实验室配制 FeCl 2 溶液时，为防止亚铁离子被空气中的氧气氧化和亚铁离子的水解，通常要加入少量的铁屑和稀盐酸，将少量FeCl 3 的浓溶液滴入沸水中得到的氢氧化铁胶体，液体呈红褐色，再逐滴滴加盐酸时，先发生胶体的聚沉，后氢氧化铁沉淀溶解，所以产生的现象是先产生红褐色沉淀，后溶解得到黄色溶液；4 根据电子得失守恒及铝热反应的方程式可知，反应 中每摩尔 Fe3O 4 生成 3mol Fe，转移电子的物质的量为8mol。【点睛】本题考查无机物的推断，注意推断的关键点： 在电解条件下
30、生成I 和 H，能与 NaOH 溶液反应，说明为 Al 2O3 ， 铝和 B 高温下发生反应，说明为铝热反应，再结合物质的其它性质分析解答，题目难度较大。9 现有金属单质A、 B 和气体甲、乙、丙以及物质C、D、 E、 F，它们之间能发生如图反应。（图中有些反应的产物和反应条件没有标出）请回答下列问题：（1）丙的化学式为_。（2） A 的一种氧化物为淡黄色固体，该物质的电子式为_。（3）写出气体乙与C 溶液反应的离子方程式：_。（4）若将 C 溶液与 E 溶液混合，则可以观察到的现象是：_。（5）配制 F 溶液时，要将F 固体先溶于较浓的盐酸中，再加水稀释，其目的是_( 用简单文字和离子方程式
31、说明) 。（ 6）设计一种检验物质 E 溶液中金属阳离子实验方案： _( 写出实验步骤，现象和结论) 。【答案】 HClCl2+2OH- Cl- +ClO- +H2O白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色3+3+Fe OH 3+E抑制 Fe 水解， Fe+3H2O3H取少量的溶液于试管()+中滴加 K3 Fe( CN) 6 ，若出现蓝色沉淀，则说明金属阳离子为Fe2+【解析】【分析】金属 A 焰色反应为黄色，故A 为金属 Na，乙是黄绿色气体，乙为Cl2 ，红褐色沉淀为Fe（OH）3，由反应 Na气体甲 +C，为 Na 与水的反应，生成甲为H2， C 为 NaOH， H2和Cl2反应生成气体丙，丙为HClD为盐酸溶液，由HClB E可知，B为金属FeE为，+金属，FeCl2， FeCl2 与 Cl2 反应生成F，则 F 为 FeCl3。据此解答。【详解】（ 1）由上面的分析可知，丙的化学式为HCl；故答案为 HCl；（ 2） A 的一种氧化物为淡黄色固体，为过氧化钠，该物质的电子式为答案为：3）Cl22-Cl- ClO-（与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2OH+-+H2O；答案为： Cl2+2OH Cl+ClO +H2O；（ 4）若将 NaOH 溶液与 FeCl2 溶液混合发生反应生成
