2020-2021高考化学培优易错试卷(含解析)之铁及其化合物.docx

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1、2020-2021 高考化学培优易错试卷( 含解析 ) 之铁及其化合物一、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： _

2、。(4)B F的离子方程式为_；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

3、成 E、G”，则 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)FeClH2S

4、O4SO22Fe3SO2SO 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 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） K24常用作杀菌消毒剂，从铁元素化合价的角度分

5、析是因其具有_性；下列关于FeO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，

6、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，铁与硝酸反应生成的戊和己分别是 Fe(NO3)2 和 Fe(NO3)3， HNO3 在反应中被还原为NO，氮元素的化合价由5 价降为2 价；设反应生成Fe(NO3)3 的物质的量为1 mol ，则生成 Fe(NO3)2 的物质的量为3mol，则参加反应的Fe

7、(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(HNO3 ) n(NO) nFe(NO3)2 2nFe(NO3)3 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 )，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 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 Cl 混合光照可

8、能发生爆炸，生成_(填化学式 )，A 在该反应中作为 _(填 “氧2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2-2+AlOFe【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，NaAlO 易溶于水，所以气体A 是 H ，溶液 B 是 NaAlO 与 NaOH 的混合溶液，固体C是222Fe， Fe 是比较活泼的金属，与HCl 发生置换反应产生FeCl 和氢气，因此溶液D 为 FeCl ，22据此分析解答。【详解】(1

9、)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，反应生成合价升高，失去电子，被氧化，所以H2 作还原剂，；HCl，在该反应中，氢元素的化(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 、H2

10、O2 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。4A 是日常生活中最常见的金属，其转化关系如图（部分反应物或生成物已略去）。（ 1）写出 B 的化学式 _ ；溶液 C 的颜色是 _。（ 2）写出下列转化的离子方程式： A C ： _。 C D ： _。（3） E 转化为 F 过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为： _ 。【答案】 Fe3 O4浅绿色Fe2HFe2H 22Fe2Cl 22Fe32Cl4Fe(OH) 2O 22H 2 O 4

11、Fe(OH) 3【解析】【分析】A 是金属单质， B 是金属氧化物、 C 和 D 均为金属氯化物，而且可以相互转化，因此A 是变价金属，日常生活中最常见的变价金属只有铁，因此，B 为四氧化三铁、 C 为氯化亚铁、 D 为氯化铁、 E 为氢氧化亚铁， F 为氢氧化铁，据此回答。【详解】（1） B 为四氧化三铁、 C 为氯化亚铁；答案为：Fe3O 4 ；浅绿色；（2） A 为铁、 C为氯化亚铁、 D 为氯化铁；故A C 的离子方程式为Fe 2HFe2H 2 ， C D 的离子方程式为2Fe2Cl 2 2Fe32Cl；（ 3） E 为氢氧化亚铁， F 为氢氧化铁，因此 E 转化为 F 过程中，可观察

12、到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为4Fe(OH) 2O 22H 2 O4Fe(OH) 3 。【点睛】此题的切入点是按物质类别及类别的通性给各物质归类，进一步找到 C、 D 都是同一种金属的氯化物，是组成元素相同不同化合物，因此，金属元素是变价元素。5 已知 A 为常见的金属单质，根据如图所示的关系：(1) 确定AB C DEF的化学式：A_，B_、 、 、 、，C_， D_， E_， F_。(2) 写出的化学方程式 _，、的离子方程式_， _。【答案】 FeFe3 423Fe( OH)2Fe( OH)32223OFeClFeCl4Fe( OH) +O +2H O=4

13、Fe( OH)2+ Cl23+ 2Cl-3+ 3Fe22Fe+=2Fe+Fe 2Fe=+【解析】【分析】由转化关系图可知，红褐色固体FFe OH 3E为Fe OH 2C为FeCl2，D3为() ，则( ) ，为 FeCl ， 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 Fe3 423， E 为 Fe( OH)2O ， C 为 FeCl， D 为 FeCl， F 为Fe( OH) 3；( 2)反应为 4Fe( OH) 2+O2+2H2O=4Fe( OH) 3；的离子方程式为2+Cl3+2Cl- ，的2Fe2=2Fe离子方程式Fe+2Fe3+=

14、3Fe2 。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】 Fe FeCl232 3取 D 溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液Fe(OH)Fe O变红色，证明含 Fe3(答案合理即可 )2被 O222防止 Fe氧化变质 4Fe(OH) O2H2O=4Fe(OH)32Fe2 Cl2 =2Fe

15、3 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(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)根据分析可知 A 为 Fe， C 为 FeCl2， F 为 Fe(OH)3， G 为 Fe2O3，故答案为： Fe； FeCl2；Fe(OH) ；Fe O ；32333+，检验 Fe3+离子的方法为：取少量D 溶液于试管中，滴加(2)D 为 F

16、eCl ，含有阳离子为Fe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)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3， CD反应离子方程式为： 2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-；故答案为：4Fe(OH)2 O2 2H2O=4F

17、e(OH)3 ；2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl 。【点睛】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。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 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

18、，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，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 Na

19、2O2 ， 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，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

20、象及特殊反应是推断突破口，注意对基础知识的全面掌握。8A G 各物质间的关系如下图，其中B、D 为气态单质。请回答下列问题：(1)物质 C 和 E 的名称分别为 _、 _；(2)可选用不同的A 进行反应，若能在常温下进行，其化学方程式为_ ；若只能在加热情况下进行，则反应物A 应为 _；(3)写出 D 转化为 G 的化学方程式 _ ；(4)新配制的 F 溶液应加入 _以防止其转化为 G。检验 G 溶液中阳离子的常用试剂是_，实验现象为 _ 。【答案】浓盐酸四氧化三铁2H2O22H2O+O2 KClO3 2Fe + 3Cl22FeCl3铁粉 KSCN溶液 溶液变为血红色【解析】【分析】本题的突破

21、点是 MnO2，在中学化学中 MnO2 参与的反应主要是氧气和氯气的制备，所以依据框图的转化特点可知 B 是氧气， D 是氯气， C 是浓盐酸， E 是四氧化三铁， F 是氯化亚铁， G 是氯化铁； Fe2+具有还原性，因此配制时需要加入铁粉防止被氧化；利用有关元素化合物知识，从质量守恒的角度书写化学方程式。【详解】(1) 在中学化学中 MnO2 参与的反应主要是氧气和氯气的制备，所以依据框图的转化特点可知 B 是氧气， D 是氯气， C 是浓盐酸， E 是四氧化三铁， F 是氯化亚铁， G 是氯化铁；(2) MnO 2参与制备氧气的反应有两种，一种是MnO 2 做催化剂的条件下，常温下H2O

22、2 分解制得氧气，其反应方程式为2H2222；另一种是由MnO2做催化剂的条件O2H O+O下，加热KClO3分解制得氧气，所以3A 为 KClO ；(3)D 为 Cl ， G 为 FeCl ， Fe 在氯气中燃烧生成FeCl的化学方程式为2Fe + 3Cl2FeCl ；23323(4) Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气所氧化，因此新配制的氯化亚铁溶液需要加入铁粉防止被氧化成 Fe3+；检验 FeCl3 溶液中阳离子的常用试剂是KSCN溶液，实验现象为滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色。9AJ都是初中化学常用的物质。其中B、 E、 H、 J 是单质，其余均为化合物，气体C 可用于灭火。它们

23、相互间的转化关系如下图所示（部分反应物、生成物及反应条件已略去）。请回答下列问题：写出物质D、 J 的化学式： D_,J_。“气体 CB”的转化过程，在自然界中称为_作用。反应的反应条件_，其基本反应类型_。写出反应的化学方程式：_ 。若要实现 “H+I红色固体J”的转化，物质I 必须满足的条件是_。【答案】 CaCO高温Cu 光合点燃化合反应 C + CO22CO 可溶性铜盐3【解析】【分析】根据 A-J 都是初中化学常见的物质，B、E、 H、 J是单质，其余均为化合物，气体C 可用于灭火，所以C 是二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水，所以D 是碳酸钙，二氧化碳和碳高温会生成一

24、氧化碳，所以E是木炭，F 是一氧化碳，一氧化碳和G 生成的会转化成红色固体J，所以G 是氧化铁，H 是铁， I 可以是硫酸铜，J 是铜，铁和B 会生成黑色固体A，所以 B 是氧气， A 是四氧化三铁，然后将推出的物质进行验证即可。【详解】根据上述分析可知，（ 1） D 是 CaCO3 ，J是 Cu，故答案为： CaCO3； Cu；（ 2） “气体 CB”的转化过程是二氧化碳转化成氧气，在自然界中称为光合作用，故答案为：光合；（ 3）反应 是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应条件是点燃，该反应满足化合反应多变一的条件，属于化合反应，故答案为：点燃；化合反应；（ 4）反应 是二氧化碳和木炭

25、在高温的条件下生成一氧化碳，化学方程式为：高温C+CO22CO；（ 5）若要实现 “H+I红色固体 J”的转化，物质 I 必领满足的条件是可溶性铜盐，故答案为：可溶性铜盐。10 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）向 G溶液加入A 的有关离子反应方程式_。（4）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】 FeCl2 KCl 4Fe（ OH）2+O2+2H2O=4Fe（ OH） 3 2F

26、e3+Fe=3Fe2+ 4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3+2H2O 2Fe3+ +2I =2Fe2+I 2【解析】【分析】由题给实验现象可知，白色沉淀E 在空气中变化为红褐色沉淀F，说明E 为Fe(OH)2， F 为Fe(OH)3，F 与盐酸反应生成G 为FeCl3，金属A 与氯化铁反应生成B，B 与C 反应得到E 与D，故 A 为 Fe，B 为FeCl2，则Fe 与盐酸反应生成氢气与FeCl2； D 溶液和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀H 为 AgCl，溶液透过钴玻璃进行焰色反应为紫色，证明溶液中含有钾元素，故D 为 KCl，则 C 为 KOH。【详解】(1)根据以上分析可知，A 是F

27、e，B 为FeCl2， D 为KCl，故答案为：FeCl2； KCl；(2)由 E 转变成 F 的反应是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为： 4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为： 4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； (3)G 为 FeCl3 溶液，铁与 FeCl3 溶液反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为3+2+；2Fe +Fe=3Fe(4)B 为 FeCl2 溶液，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，这是因为亚铁离子被空气中氧气氧化生成三价铁离子，反应的离子方程式为4Fe2+4H+O2=4F

28、e3+2H2O，反应生成的三价铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和单质碘，反应的离子方程式为 2Fe3+2I-=2Fe2+I2，反应生成的碘单质遇淀粉溶液变为蓝色，故答案为： 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O；2Fe3+2I =2Fe2+I2。【点睛】白色沉淀转化为红褐色沉淀、溶液焰色反应为紫色是解题突破口。11 化学反应多姿多彩，其中的颜色多种多样，试根据图中框图，按要求填写下列问题（ 1） A 的名称是 _， B 的化学式是 _ 。（ 2） 反应 的化学方程式 _ ；反应 的离子方程式 _ ；B 和氯气的化学方程式_ 。【答案】（ 1）氧化铁； Fe（2） Fe2O3+3CO2Fe+

29、3CO2； Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+； 2Fe+3Cl22FeCl3【解析】【分析】【详解】试题分析：红棕色粉末A 为氧化铁，在高温下被一氧化碳还原，生成黑色粉末B 为铁，与蓝色溶液反应生成红色固体C 为铜，铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。（1）根据上述分析， A 是氧化铁， B 是铁，故答案为氧化铁；Fe；（2）反应 的化学方程式为Fe2 322 3O +3CO2Fe+3CO，故答案为 Fe O +3CO2Fe+3CO；反应 的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+，故答案为 Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+；B 和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl2FeCl ，故答案为

30、2Fe+3Cl2FeCl 。2323考点：考查了无机推断的相关知识。12 D、 E 为中学化学常见的单质，在一定条件下C、 D 间能发生反应。各物质转化关系如下图：(1)B 的同素异形体的名称为：_ ； H 的化学式为：_。(2)已知E 的燃烧热为QkJ/mol ，试写出表示E 燃烧热的热化学方程式_ 。(3)用惰性电极电解A 溶液的阳极反应式为：_ 。(4)检验H 和G 的混合溶液中含有G 的阳离子的试剂可以是：_。a.氯水和KSCN溶液b.氢氧化钠溶液c.酸性KMnO4 溶液(5)用惰性电极电解一定浓度的A 溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入9.8g 含A 中金属阳离子的弱碱固体后恰好

31、恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移电子的物质的量为 _mol, 收集到标准状况下的气体体积为_ 。【答案】臭氧Fe2432213 4-22c(SO )Fe(s)+O (g)=3Fe O (s) H=-QkJ/mol4OH -4e =2H O+O 30.4mol4.48L【解析】【分析】电解 A 溶液生成三种物质，且D 为金属， A 应为不活泼金属的含氧酸盐，电解时，在阴极生成金属，则阳极应生成O2，其中 E 可在 B 中燃烧说明 B 为 O2， C 应为含氧酸，而E 在氧气中反应的氧化为与酸反应后生成两种盐，说明金属为变价金属，则E 应为 Fe，则 C 应为硫酸，不可能为硝酸，否则四氧化三铁与硝酸反应只生成一种物质，则G 为 FeSO为