全国高考化学铁及其化合物的综合高考真题汇总及答案一、高中化学铁及其化合物1．排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑制得Fe2O3、Al2O3和金属Cu，过程如下。
请回答：（1）固体A的成分是________________（填化学式）。
（2）溶液B中的金属阳离子有___________________。
（3）试剂G是__________________（填名称）。
（4）B→D反应的离子方程式是_________________________。
（5）溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是__________________。
【答案】Fe、Cu Fe2+、Al3+稀盐酸或稀硫酸 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl— NaOH溶液【解析】【分析】【详解】（1）向含Fe3+、Al3+、Cu2+的工业废水中加入过量的废铁屑，发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe+ Cu2+= Fe2++Cu，而铁屑是过量的，因此固体A的成分是Fe和Cu；（2）溶液B中的金属阳离子有反应产生的Fe2+和废水中原有的Al3+；（3）向Fe和Cu的混合物中加入过量的试剂G能产生溶液B和固体C，则试剂G为稀盐酸或稀硫酸，而固体C为不溶于稀盐酸或稀硫酸的Cu；（4）向溶液B中加入足量的氯水，Fe2+被Cl2氧化成Fe3+，而Al3+不反应，因此离子方程式为2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl—；（5）溶液D的成分是Fe3+和Al3+，向其中加入过量的H溶液生成沉淀F和溶液E，且沉淀F经过灼烧生成铁红，则F为Fe(OH)3；溶液E的焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，且一定条件下能得到Al2O3，说明含有铝元素，则E为Na[Al(OH)4]；经过以上分析，可知H为NaOH溶液。
2．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要作用．印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成．如图是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜、并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图：请回答下列问题：（1）实验室中检验溶液中存在Fe3+的试剂是________，证明Fe3+存在的现象是_________；（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：__________；（3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：①_________，②________，④_________；（4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为__________；（5）如向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是_________。
A．有铜单质剩余但无铁单质剩余B．有铁单质剩余但无铜单质剩余C．铁、铜单质都有剩余D．铁、铜单质都无剩余【答案】KSCN溶液溶液呈红色 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ Fe FeCl2 HCl2FeCl2+Cl2═2FeCl3 B【解析】【分析】废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向滤液中加入过量Fe，发生的离子反应方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+、Cu2++Fe═2Fe2++Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量HCl，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向 FeCl2滤液中通入过量Cl2，发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣，从而得到溶液FeCl3溶液，以此解答。
【详解】（1）铁离子和KSCN溶液混合生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，可以用KSCN溶液检验铁离子，可观察到的现象是：溶液由黄色转化为血红色；（2）氯化铁具有氧化性，能氧化Cu生成铜离子，自身被还原生成氯化亚铁，离子反应方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；（3）通过以上分析知，①②④分别是Fe、FeCl2、HCl；（4）含有②的滤液中含有亚铁离子、⑤为氯气，二者发生氧化还原反应生成铁离子和氯离子，化学方程式为：2FeCl2+Cl2═2FeCl3；（5）A．加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，可能铁全部反应而铜有剩余，故A 不符合题意；B．加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，铜后参加反应，不会出现有铁无铜的情形，故B符合题意；C．若氯化铁的量少，加入的铁粉和铜粉可能剩余，故C不符合题意；D．若氯化铁的量多，加入的铁粉和铜粉全部参加反应，不会有剩余，故D不符合题意；故选B。
3．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⑦可能观察到的实验现象是______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】Al HCl 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 2Al+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Cl2，气体甲是H2，H2和Cl2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F溶液是金属氯化物，该氯化物与Cl2还可以反应产生G，G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，则G为FeCl3，推断物质F为FeCl2；判断C为Fe，以此解答该题。
【详解】根据上述分析可知A是Na，B是Al，C为Fe，气体甲是H2，气体乙是Cl2，气体丙是HCl；D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：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③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2，反应的离子方程式为：2Al+2OH- +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。
4．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】AlCl3·2FeSO4 Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O 将气体通入足量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Fe2O3，C为FeCl3溶液，无色D气体能使品红褪色，则D为SO2，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3.2g160g/mol=0.02mol，生成二氧化硫为0.448L22.4L/mol=0.02mol，由Fe、S原子为1：1可知生成SO3为0.02mol，4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3，AlCl3的物质的量为4.27g-0.02mol80g/mol133.5g/mol=0.02mol，X的组成为AlCl3∙2FeSO4，以此解答该题。
【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：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。
5．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①A、B、C、D、G含有同种元素。
②纯A(单质)B溶液D固体G溶液颜色银白色黄色红棕色浅绿色③E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的离子方程式为________；G与次氯酸反应的离子方程式为________________________________。
【答案】Fe2O3先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 2Fe＋3Cl22FeCl3 2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42-＋4H＋ H＋＋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FeCl3，G中含有Fe2+，A为Fe。
由“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”，则F为H2SO4，G为FeSO4；E是通常情况下密度最小的气体，则E为H2。