1、烟台【化学】备战高考化学铁及其化合物解答题压轴题提高专题练习一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）1 现有金属单质A、 B、 C 和气体甲、乙、丙以及物质D、 E、F、G、 H，它们之间的相互转化关系如图所示 （ 图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出）。请根据以上信息完成下列各题：(1)写出下列物质的化学式：B_、丙 _ 。(2)写出黄绿色气体乙的一种用途_，反应过程可能观察到的实验现象是_。对应的化学方程式是_。(3)反应中的离子方程式是_。【答案】AlHCl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 2
2、Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2【解析】【分析】金属 A 颜色反应为黄色证明A 为金属 Na， Na 与水反应生成气体甲为H2， D 为 NaOH；金属 B 和氢氧化钠溶液反应产生H2，说明 B 为金属 Al，黄绿色气体乙为22Cl，气体甲是 H ，H 和 Cl 反应生成丙为 HCl， HCl 溶于水得到的物质E 为盐酸溶液，盐酸与金属C 反应产生22F 溶液是金属氯化物，该氯化物与Cl 还可以反应产生 G，G 与 NaOH 溶液反应生成红褐色2沉淀 H 为 Fe(OH)332，则 G 为 FeCl ，推断物质 F 为 FeCl ；判断 C 为 Fe，以此解答该题。【详解】根据
3、上述分析可知A 是 Na， B 是 Al， C 为 Fe，气体甲是 H2，气体乙是2，气体丙是 HCl；ClD 是 NaOH， E 是盐酸， F 是 FeCl2， G 是 FeCl3， H 是 Fe(OH)3。(1)根据上述分析可知，物质B 是 Al，丙是 HCl；(2)黄绿色气体乙是Cl2，该物质可以与水反应产生HCl 和 HClO，HClO 具有强氧化性，可作氧化剂，氧化一些具有还原性的物质，也用于杀菌消毒或用于物质的漂白；(3)FeCl2 与 NaOH 溶液发生反应：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2 +2NaCl， Fe(OH)2 具有还原性，容易被溶解在溶液中的氧气氧化，发生反应
4、： 4Fe(OH)2+O2 +2H2O=4Fe(OH)3，固体由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；(4)反应是 Al 与 NaOH 溶液发生反应产生22，反应的离子方程式为：2Al+2OH-NaAlO和 H+2H2O=2AlO2-+3H2。【点睛】本题是无机物推断，物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口，再结合转化关系推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。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
5、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 3233+Fe+6HO=3Al(OH) +Fe(OH)4Fe(NO )2Fe O +12NO2 +3O 酸性高锰酸钾溶液3 3232【解析】【分析】F 是地壳中含量最多
6、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 H22，E 为 MnO2X， B为 Cl，电解是电解氯化钠溶液，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 Fe232N 为3O ， I 为红棕色气体为 NO ，结合转化关系可知，HNO ，Y 为Fe(NO3
7、)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；加热(2) D+EB的反应为MnO2+4HClMnCl2+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(OH)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
8、： 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)32 322；2Fe O +12NO +3O(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+。3A 是一种红棕色金属氧化物；B、 D 是金属单质；J 是一种难溶于水的白色化合物，受热易分解。回答下列问题：（ 1） A、 E、 J、 G 的化学式分别为 _、 _、 _、_。（ 2） C 转化为
9、 I 的离子方程式为 _。（ 3） H 和 I 反应生成 J 的离子方程式为 _。（ 4）如何检验 E 溶液中大量存在的阳离子 ?_。【答案】 Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3Fe(OH)3Al2O3+2OH- 2AlO2-+H2O Al3+3AlO2-+6H2O 4Al(OH)3 取 E 溶液 2mL 于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+【解析】【分析】A 是一种红棕色金属氧化物，则A 是 Fe2O3，红褐色沉淀G 为 Fe(OH)3，分解可以生成氧化铁，则 F 是 Fe(OH)22 3D，则该 B、D 是金属单质，Fe O 和 B 在高
10、温下能反应生成金属单质反应是铝热反应，B 是 Al， D 是 Fe， C是 Al2O3，J 是一种不溶于水的白色化合物，受热容易分解成 C，则 J 是 Al(OH)3，由转化关系可知， I 是 NaAlO2，H 是 AlCl3；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，E 和氨水反应生成 Fe(OH)2，则 E 是 FeCl2，以此解答该题。【详解】(1)由以上分析可知，则A 为 Fe2O3，E 是 FeCl2， J 是 Al(OH)3 ，G 是 Fe(OH)3；(2)氧化铝是两性氧化物，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al2 O3+2OH-2AlO2-+H2O；(3)铝离子和偏铝酸根
11、之间双水解而不共存，反应的离子方程式为Al3+3AlO2-+6H2O 4Al(OH)3 ；(4)E 是 FeCl2，检验亚铁离子，可取E 溶液 2mL 于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+。4 某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4 )3、较多的Cu2+和少量的Na+。从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂 X、 Y、 Z 均过量 )。(1)试剂 X 为 _，加入试剂 X 发生的离子方程式是_ 试剂 Z 为_。(2)操作为 _(填实验分离方法 )。(3)溶液 2 中含有的溶质有 _(填化学式 )。(4)写出操作的化学反应方程
12、式_。(5)金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应，产生的气体为_(填化学式 )。【答案】铝 2Al+3Cu2+3+氨水过滤24 32424 3242=2Al+3CuAl (SO )、 H SOAl (SO )、H SO SO【解析】【分析】某工厂的工业废水中含有大量的Al2 4 32+和少量的 Na+，由流程可知加入X 为(SO )、较多的 Cu金属铝，用于置换出铜，溶液1含有 Al24 324Al 和 Cu的(SO ) 、 Na SO，不溶性物质为过量的混合物，向不溶性物质中加入试剂Y 用于溶解 Al，反应产生 Al2(SO4)3，而 Cu 不能发生反应，则为稀 H2SO4，溶液 2 含有
13、 Al2(SO4)3、过量 H2SO4，由于 Al(OH)3 是两性物质，能够与过量的强碱 NaOH 溶液反应产生可溶性物质，因此向混合后加入氨水，可生成Al(OH)3沉淀，过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3，电解熔融的Al2O3可生成 Al，以此解答该题。【详解】根据上述分析可知操作是过滤，不溶性物质为Cu、 Al 混合物，操作是过滤，试剂Y 是H2SO4，溶液 1 含有 Al2 (SO4)3、 Na2SO4，溶液 2 含有 Al2(SO4)3、过量 H2SO4，试剂 Z 是氨水，操作是过滤，操作加热分解Al(OH)3，操作是电解。(1)由以上分析可知 X 为 Al，可用于除去溶液中的Cu2
14、+，反应的离子方程式为：2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu；试剂 Z 为氨水；(2)操作用于分离固体和液体，为过滤操作；(3)溶液 2 中含有的溶质有Al2(SO4 )3、 H2 SO4；(4)操作是加热Al(OH)3，Al(OH)3 不稳定，受热发生分解反应，化学方程式为：2Al(OH)32Al2O3+3H2O；(5)金属 Cu 与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应，产生CuSO4、 SO2、 H2 O，反应方程式为： Cu+2H2SO4 (浓 )CuSO4+SO2 +2H2O，所以反应产生的气体为SO2。【点睛】本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用，把握分离流程中的反应及混合物分
15、离方法为解答的关键，注意实验的设计意图，把握物质的性质，侧重考查学生的分析与实验能力。5 图中AJ均为中学化学中常见的物质，它们之间有如下转化关系。其中AD为金属单、质。 (反应过程中生成的水及其他产物已略去)请回答以下问题：(1)B 是 _， H 是_。 (填化学式 )(2)写出 J 与 D 反应转化为G 的离子方程式 _ 。(3)A 在常温下也可与NaOH 溶液反应生成 F，写出此反应的化学方程式_。【答案】 Fe2O3 Fe(OH)22Fe3 Fe 3Fe22Al 2OH- 2H2O 2AlO2- 3H2【解析】【分析】A、 D 为常见金属单质， B、 C 为金属氧化物，反应条件是高温进
16、行，可以判断为铝热反应，可以推断 A 为 Al， D 为 Fe， B 为铁的氧化物，结合 C 与氢氧化钠反应证明C 为 Al2O3，3222E 为 AlCl ， F 为 NaAlO ，通过转化关系判断，G 为 FeCl ，H 为白色沉淀Fe(OH) ， I 为红褐色沉淀 Fe(OH)3， B233为 Fe O ，J 为 FeCl ，依据判断结果分析解答问题。【详解】A、 D 为常见金属单质， B、 C 为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断 A 为 Al， D 为 Fe， B 为铁的氧化物，结合 C 与氢氧化钠反应证明C 为 Al2O3，E 为 AlCl3， F 为 N
17、aAlO2，通过转化关系判断，G 为 FeCl2 ，H 为白色沉淀 Fe(OH)2， I 为红褐色沉淀 Fe(OH)3 ， B 为 Fe2O3 ，J 为 FeCl3；(1)依据分析判断可知B 为： Fe2O3； H 的化学式为： Fe(OH)2；故答案为： Fe2O3； Fe(OH)2；(2)反应 “JD G”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反应，离子方程式为：2Fe3 Fe 3Fe2 ；故答案为： 2Fe3 Fe 3Fe2 ；(3)A 为 Al 在常温下也可与NaOH 溶液反应生成F 为偏铝酸钠，反应的化学方程式为：2Al2OH- 2H2O 2AlO2-3H2；故答案为： 2Al 2OH
18、- 2H2O2AlO2- 3H2。6 已知 A 是一种常见金属，F 是一种红褐色沉淀，试根据图中转化关系，回答下列问题。(1)写出 A、C、 F、G 的化学式： A_， C_， 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 _(4) 写出下列转化的离子方程式或化学方程式。EF 的化学反应方程式：_CD 的离子反应方程式： _【答案】 FeFeCl2 Fe(OH)3 Fe2 O3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Fe32被 O2氧化变质22(答案合理即可 )防止 Fe4Fe(OH) O 232 Cl23 2Cl2H O
19、=4Fe(OH)2Fe=2Fe【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(OH)， 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)根据分析可知A 为 Fe， C 为 FeCl ， F 为 Fe(OH) ， G 为 Fe O ，故答案为： Fe； FeCl ；23232Fe(OH)3；Fe2 O3；(2)D 为 FeCl3，含有阳离子为Fe3+，检验 F
20、e3+离子的方法为：取少量D 溶液于试管中，滴加几滴 KSCN溶液，若溶液变红色，证明有Fe3+，故答案为：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 (答案合理即可 )；222+被氧气氧化，故答案(3)FeCl 易被空气中氧气氧化，保存FeCl 溶液时加固体 Fe，防止Fe为：防止 Fe2+被氧气氧化；(4)E 转化为 F 是氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；反应化学方程式为4Fe(OH)2223+O +2H O=4Fe(OH) ， CD反应离子方程式为： 2Fe2+23+-；故答案为： 4Fe(OH)22232
21、Cl23+Cl 2Fe +2Cl O 2H O=4Fe(OH)；2Fe=2Fe2Cl 。本题涉及 Fe 元素单质化合物的性质及转化，物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，掌握元素化合物的性质是解题的关键。7A、 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 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
22、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： _。【答案】 FeCl33+-3Fe+4H2高温HCl+3SCN=Fe( SCN) 3O( g)3 42向混FeFe O +4H 0. 8合液中通入足量氯气（或氯水）（或加入足量H22）取少量 G 溶液于试管中，滴 2滴OKSCN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、
23、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 GD为含三价铁离子+ = 说明的化合物， F 为含硫氰酸根离子的化合物，2+G 为含 Fe 离子的化合物， H 在常温下为液体，H为H2O；B为黄绿色气体，B是氯气，依据G B D判断D为FeCl3、G为FeCl2、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Fe3 434与盐酸反O ，元素化合价改变，属于氧化还原
24、反应；反应是Fe O应生成 FeCl323与铁反、 FeCl 和水，元素化合价不变，不属于氧化还原反应；反应是FeCl应生成 FeCl22，铁元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应是FeCl 与氯气反应生成3，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应是3+与 SCN- 反应生成 Fe( SCN) 3，元FeClFe素化合价不变，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+-3+-Fe与 SCN反应生成 Fe( SCN)3 ，离子方程式为 Fe +3SCN=Fe( SCN) 3。（4）反应是铁与
25、水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，化学方程式为高温0. 3mol 的3Fe+4H2O( g)Fe3O4+4H2； 3mol 铁反应转移 8mol 电子，所以反应中每消耗铁，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。6）Fe3+ SCN-反应生成血红色Fe SCN3Fe2+SCN-作用不显红色，所以检验Fe2+的方（与()，与法是：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，溶液变为红色，说明含有2+。Fe8A 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
26、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）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+4H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O白
27、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)3， E 在空气中可转变为Fe(OH)3，说明E 为Fe(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 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】（
28、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 Al2O3 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
29、为：3AlO2-+Al3+6H2 O=Al(OH)3。9A、 B、 C、 D 四种化合物，其中B、 C、 D 焰色反应均为黄色，而A 的焰色反应为紫色，B、 D 和盐酸反应均得到C，将固体B 加热分解可得到D，若在 D 的溶液中通入一种无色无味气体，又可得到B 的溶液；若A 的溶液滴加到FeCl2 溶液中，先出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀E。（1）试推断各物质的化学式：A： _ B：_ C：_（2）按要求写出下列方程式：D 与盐酸反应的离子方程式：_；E 固体受热分解的化学方程式： _。【答案】 KOH NaHCO2-+2H+=H2O+CO22Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
30、3 NaClCO3【解析】【分析】B、 C、 D 焰色反应均为黄色，则均为钠的化合物，A 的焰色反应为紫色，则A 为钾的化合物；若 A 的溶液滴加到 FeCl2 溶液中，先出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀 E，可知 A 为 KOH，E 为 Fe(OH)3； B、 D 和盐酸反应均得到C，将固体 B 加热分解可得到 D，若在 D 的溶液中通入一种无色无味气体，又可得到B 的溶液，可知B 为 Na2 3DCO ，为 NaHCO3， C 为 NaCl，据此进行解答。【详解】(1)据分析可知答案为：KOH；NaHCO3； NaCl；(2)碳酸钠和盐酸反应离子方程式为：CO32-+2H+
31、=H2O+CO2；氢氧化铁受热反应方程式为：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。10 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)KSCN溶液或 NaOH 溶液+2+3Fe+2H Fe +H222234Fe(OH) +2HO+O 4Fe(OH)【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 FeCl2和2322H， FeCl 和Fe 反应生成 FeCl ，则 D 为 FeCl ，B 和 NaOH 反应生成红褐色的 C为 Fe(OH)322和氧气、水反应生成， D 和 NaOH
