1、东莞备战高考化学铁及其化合物提高练习题压轴题训练一、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】 AlCl32FeSO4Al3+2H+6OH-=AlO2-+4H2 O将气体通入足
2、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 Fe2 33溶液，无色 D 气体能使品红褪色，则2O ， C 为 FeClD 为 SO ，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3.2g0.448L=0.02mol ，生成二氧化硫为=0.02mol ，160g/mol22.4L/mol由 Fe、 S 原子为 1： 1 可知生成 SO3 为 0.0
3、2mol ， 4.27g 混合晶体 E 为 AlCl3 和 SO3 ，AlCl3 的物4.27g-0.02mol80g/mol质的量为=0.02mol ，X 的组成为AlCl3?2FeSO4，以此解答该题。133.5g/mol【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
4、：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 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 H2 O(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
5、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b1 34Fe(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
6、的戊和己分别是 Fe(NO3 23 33NO，氮元素的化合价由5 价降为)和 Fe(NO )， HNO 在反应中被还原为2 价；设反应生成Fe(NO )的物质的量为1 mol ，则生成 Fe(NO )的物质的量为3mol，则参3 33 2加反应的 Fe(甲 )的物质的量为 4mol ，根据电子守恒可得3mol 3mol2 n(NO)3， n(NO)3mol ；根据 N 原子守恒可知参加反应的n(HNO ) n(NO) nFe(NO) 2nFe(NO ) 33323 312mol ，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
7、 )，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 )。3 在一定条件下， A、 B、 C、 D、E 物质相互转化关系如图所示 (反应条件和部分产物略 )，其中 A、 B、 C 为单质。（1）若 A 为金属， B、C 常温下均为气体，D 为黑色晶体， E 为一种生活中必不可少的物质，则这五种物质的化学式为：A 为 _， B 为 _， C 为 _， D 为 _， E 为 _。（2） A 和 E 在一定条件下反应生成D 的化学方程式为 _。【答案】 Fe O2 2342323 42HFe OFe O +4HH O Fe+4H O(g）【解析】【分析】A、 B、
8、 C 为单质，若 A 为金属， B、 C 常温下均为气体，D 为黑色晶体， Fe和 H O 反应生2成黑色的 Fe3 O4， Fe 和 O2反应生成黑色的Fe3 O4，氢气和氧气反应生成H2O，符合转化关系，则 A 是 Fe、B 是 O22234、 C 是 H、 E 是 H O、 D 是 Fe O ，据此分析解答。【详解】A、 B、 C 为单质，若 A 为金属， B、 C 常温下均为气体，D 为黑色晶体， Fe和 H O 反应生2成黑色的 Fe3 42反应生成黑色的3 42O ， Fe 和 OFe O ，氢气和氧气反应生成H O，符合转化关系，则 A 是 Fe、B 是 O22234、 C 是
9、H、 E 是 H O、 D 是 Fe O ；(1)通过以上分析知，这五种物质的化学式为：A 为 Fe， B 为 O2， C 为 H2， D 为 Fe3O4， E 为H O；2(2)在高温条件下， Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，所以A 和 E 在一定条件下反应生成 D 的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。4 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)
10、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 ；(
11、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
12、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。5 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)3 Fe2O3 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+防止 Fe2+被 O2 氧化 Fe3 O4+8H+ Fe2+2Fe3+4H2O2Fe2+Cl2 2Fe2+2Cl-【解析】【分析】A 是一种常见金属，F 是一种红
13、褐色沉淀，由转化关系可知F 为 Fe(OH)3， A 为 Fe， Fe 与氧气反应生成 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；(4) BC的离子方程式：Fe3 O4+8H
14、+ Fe2+2Fe3+4H2O；CD 的离子方程式：2Fe2+Cl2 2Fe2+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6A、 B、 C、 D 四种化合物，其中A、C、 D 焰色反应均为黄色（含钠元素），而B 的焰色反应为紫色（含钾元素），A、 C 和盐酸反应均得到D，将固体C 加热可得到A，若在A 的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，若 B 的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀 灰绿色沉淀 红褐色沉淀E。试写出各物质的化学式：A： _、 B：_、 C： _、 D： _、 E： _。【答案】 Na2 CO3KOHNaHC
15、O3NaClFe(OH)3【解析】【详解】A、 B、 C、 D 四种化合物，其中A、 C、 D 焰色反应均为黄色，含有钠元素。而B 的焰色反应为紫色，含有钾元素； A、 C 和盐酸反应均得到D，将固体 C 加热可得到 A，若在 A 的溶液中通入一种无色无味气体，又可制得C，这说明 C是碳酸氢钠， A 是碳酸钠， D 是氯化钠，通入的无色气体是二氧化碳。B 的溶液滴加到硫酸亚铁溶液先后出现白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀，说明溶液中发生了反应：Fe2+ Fe(OH)23(白色沉淀 ) Fe(OH) (红褐色沉淀 )， E 是氢氧化铁，由于 B 的溶液中阴离子只有一种，所以B 是 KOH。答案为：23
16、33Na CO；KOH； NaHCO ； NaCl； Fe(OH)【点睛】要熟悉常见物质的物理性质和化学性质，特别要熟悉物质之间的转化关系。如本题中，Na2CO3和NaHCO3之间可以相互转化：Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3，2NaHCO3=Na2CO3 +CO2 +H2O； Fe2+的转化： Fe2+2OH-=Fe(OH)2， 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。7 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
17、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 作氧化剂的化学方程式 _。【答案】 3Fe 4H2O(g)高温高温2F2+2H2 O=4HF+O2Fe3O4 4H2 CO+H2 O(g)CO2 H2高温点燃2MgO+C）C+CO22CO（或 2Mg+CO2【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 Fe3
18、O4， D 为 H2，E 为CO， F 为 CO2，据此分析解答。【详解】(1)反应是铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式高温2343Fe 4H O(g)Fe O 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+CO高温2CO（或2点燃2Mg+CO22MgO+C）；8A、
19、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
20、液中阳离子的方法是： _。FeCl33+-3Fe 4H2高温3 42【答案】+3SCN Fe SCN 3HClFe= ()+O gFe O+4H 0 8向混( ).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、 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
21、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 FeCl22与氯气反应生成，铁元素化合价改变，属于氧化还原
22、反应；反应是FeCl33+与SCN-反应生成Fe SCN 3FeCl ，元素化合价改变，属于氧化还原反应；反应是Fe() ，元素化合价不变，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+-，离子方程式为3+-（3）反应是 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. 8
23、mol。（5） FeCl2与氯气反应生成FeCl3FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是通入过量的，除去氯气。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+。Fe9 已知 A 为常见的金属单质，根据如图所示的关系：(1)确定 C、 E 的化学式， C 为 _， E 为 _(2)写出的离子方程式，的化学方程式： _ ，_ 。【答案】 FeCl2 Fe(OH) 2 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 4Fe(OH)2+O
24、2+2H2O=4Fe(OH)3 【解析】【分析】A 为常见的金属单质，F 为红褐色固体，且E 和O2 反应得到F，则F 为Fe(OH) 3， E 为Fe(OH) 2， A 为Fe；再根据图中的转化关系，可以推出B 为Fe3O4，C 为FeCl 2，D为FeCl3。【详解】经分析， A 为 Fe， B 为 Fe3 O4， C 为 FeCl2， D 为 FeCl3， E 为 Fe(OH) 2 ，F 为 Fe(OH) 3，则：（ 1） C 为 FeCl2， E 为 Fe(OH)2 ；（ 2）反应的离子方程式为： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-；反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2
25、O=4Fe(OH)3。【点睛】无机推断题，要求学生掌握一些常见物质的物理、化学性质，还要掌握一些化学反应，比如本题中的红棕色物质，一般有Fe2 332反应生O 、 Fe(OH) ，但是中学阶段没有学习通过和O成 Fe2O3 的反应，反而学过 Fe(OH)2 和 O2 反应生成 Fe(OH)3 的反应，故可以推断出题中F 为Fe(OH)3。此外，还要注意， Fe3 O4 是黑色晶体， Fe 块是银白色的，但是Fe 粉是黑色的。10 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
26、 是_ ， B 是 _ ，C 是_ ( 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】 Fe Cl2 2232223H 2Fe 3Cl2FeClFe 2HCl FeClH2FeCl Cl 2FeCl【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
27、，根据转化关系可知，F 为 FeCl23， D 为 FeCl ，据此分析解答。【详解】(1) 根据以上分析可知，A为FeB为Cl2222， C 为 H ，故答案为： Fe； Cl， H ；(2) 反应为 Fe 和 Cl223的反应，反应的化学方程式为2Fe 3Cl2FeCl，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 2HClFeCl2 2，故答案为：+HFe+2HCl FeCl +H ；22(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
28、。【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。11 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
29、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】HClCl2OH-Cl- ClO-H2O2+白色沉淀迅速变为灰绿+色，最后变为红褐色3+3 +取少量的 E 溶液于试管抑制 Fe 水解， Fe +3H2OFe( OH) 3+3H中滴加 K3Fe 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，
30、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Fe E为，+金属，FeCl ， FeCl 与 Cl 反应生成F，则 F 为 FeCl 。据此解答。2223【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+H22- Cl-+ClO- +H2O；答案为： Cl +2OHO；（ 4）若将 NaOH 溶液与 FeC
31、l2 溶液混合发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁在空气中不稳定，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；（5） FeCl3 为强酸弱碱盐，+发生水解生成+Fe3Fe( OH) 3： Fe3 +3H2OFe( OH) 3+3H ，先加入较浓的盐酸可抑制Fe3+水解；答案为：抑制Fe3+水解， Fe3+3H2OFe( OH)3+3H+；（6）检验物质 FeCl2溶液中Fe2+方法为：取少量的E 溶液于试管中滴加K3Fe CN 6 () ，若出现蓝色沉淀，则说明金属阳离子为Fe2+；答案为：取少量的E 溶液于试管中滴加2+K3 Fe CN 6 ，若出现蓝色沉淀，则说明金属阳离子为Fe。 ( )12 有 A、 B、 C 三种常见的金属单质，A 在空气中燃烧生成淡黄色固体；B 也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光； C 在一定条件下与水蒸气反应生成氢气和一种黑色固体。根据以上信息回答下列问题：(1)写出化学式：A _； B _
