高考化学压轴题之铁及其化合物(高考题型整理,突破提升)含详细答案一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）1．A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：其中①②③均为有单质参与的反应。
（1）若A是常见的金属，①③中均有同一种黄绿色气体参与反应，B溶液遇KSCN显血红色，且②为化合反应，写出反应②的离子方程式_________________________。
（2）如何检验上述C溶液中的阳离子？______________________。
（3）若B是太阳能电池用的光伏材料，①②③为工业制备B的反应。
C的化学式是____________，属于置换反应____________，（填序号）写出反应①的化学方程式____________________。
【答案】Fe+2Fe3+＝3Fe2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+ SiCl4①③ 2C+SiO2Si+2CO↑【解析】【分析】(1)由转化关系可知A为变价金属，则A应为Fe，B为氯化铁，C为氯化亚铁，②为Fe与氯化铁的反应；(3)B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。
【详解】(1)A是常见的金属，①③中均有同一种气态非金属单质参与反应，且②为化合反应，则该非金属气体为Cl2，B为氯化铁，则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；(2)由分析知C为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；(3)B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl4，其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，则反应①的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑，其中属于置换反应的有①③。
2．已知有以下物质相互转化：请回答下列问题：（1）写出B的化学式___________，D的化学式为____________；（2）写出由E转变成F的化学方程式________。
（3）写出D转化成H的离子方程式_________。
（4）除去溶液B中混有的少量G溶液的最适宜方法是________。
【答案】FeCl2 KCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Ag++Cl-=AgCl↓向溶液B中加入足量铁粉，再经过滤操作【解析】【分析】D和硝酸银、稀硝酸的混合溶液反应生成沉淀H和焰色反应呈紫色的溶液可知，H为AgCl，D为KCl，白色沉淀E在空气中变成红褐色沉淀F可知E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，所以G为FeCl3，A为Fe，B为FeCl2，C为NaOH，据此解答。
【详解】（1）由分析可知，B为FeCl2，D为KCl，故答案为：FeCl2；KCl；（2）E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，反应的方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（3）D为KCl，H为AgCl，D转化为H的离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓，故答案为：Ag++Cl-=AgCl↓；（4）FeCl2中混有的少量FeCl3，可用过量的铁粉将FeCl3转化为FeCl2，过量的铁粉用过滤除去，故答案为：向溶液B中加入足量铁粉，再经过滤操作。
【点睛】白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色所涉及的反应正是E到F：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
3．A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。
其中D是一种红褐色沉淀。
其相互反应关系如图所示：根据如图所示变化，按要求回答下列问题：（1）写出A、E的化学式：A__，E__；（2）写出其中几步反应的化学方程式：C→B ：___；B→D ：___；E→A ：___。
（3）C 中加入NaOH 溶液，看到的现象是__。
【答案】Fe Fe 2O 3 2FeCl 2＋Cl 2=2FeCl 3 FeCl 3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温2Fe ＋Al 2O 3) 出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色【解析】【分析】D 是一种红褐色沉淀，应为Fe(OH)3，由转化关系可知E 为Fe 2O 3，A 为Fe ，则B 为FeCl 3，C 为FeCl 2，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。
【详解】(1)由以上分析可知A 为Fe ，E 为Fe 2O 3，故答案为：Fe ；Fe 2O 3；(2)C 为FeCl 2，可与氯气反应生成FeCl 3，方程式为2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3，B 为FeCl 3，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)3，方程式为FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ，可经一氧化碳高温下还原(或铝热反应)生成Fe ，方程式为Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温2Fe ＋Al 2O 3)，故答案为：2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3；FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ；Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温2Fe ＋Al 2O 3)；(3)C 为FeCl 2，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2，出现白色沉淀，Fe(OH)2不稳定已被空气中的氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故答案为：出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。
4．物质A~F 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N 2的电子数相同。
（1）写出①的化学方程式____。
（2）写出③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Fe3O4＋4H2 CO+H2O(g)高温CO2＋H2 2F2+2H2O=4HF+O2C+CO2高温2CO（或2Mg+CO2点燃2MgO+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】(1)反应①是铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式3Fe＋4H2O(g)高温Fe3O4＋4H2；(2)反应③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)高温CO2＋H2；(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+CO2高温2CO（或2Mg+CO2点燃2MgO+C）；5．A、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、C均为气体。
D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体，H在常温下为液体。
它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
（1）在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是________(填编号)。
（2）写出③的离子方程式：________________（3）反应⑦的化学方程式为____；该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子_________mol。
在解决此题时的关键一步是____________。
【答案】①②④⑤⑦ Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 0.8mol⑥【解析】【分析】A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，结合后面的红色溶液，中学化学里的红色溶液除了指示剂外，常见的是铁离子遇到SCN-生成的Fe(SCN)3，所以可以确定金属为铁。
通常情况下，A为固体，B、C均为气体，所以A为铁，能和铁反应的常见的气体有氧气和氯气，故B和C分别为氧气和氯气中的一种。
铁和B生成的D加KSCN显红色，所以B为氯气，D为FeCl3；则C为氧气，E为Fe3O4。
X是一种无氧强酸，即为盐酸，Fe3O4和盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水，H在常温下为液体，所以H为水， G为FeCl2。
Fe可以和水蒸气在高温下生成Fe3O4和氢气。
综上所述，A为Fe，B为Cl2，C为O2，D为FeCl3，E为Fe3O4，F为含SCN-的溶液，G为FeCl2，H为H2O。
【详解】（1）反应①是2Fe+3Cl22FeCl3；②是3Fe+2O2Fe3O4；③是Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；④是2FeCl3+Fe=3FeCl2；⑤是2FeCl2+Cl2=2FeCl3；⑥是Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；⑦是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
有化合价变化的反应是氧化还原反应，所以其中①②④⑤⑦氧化还原反应；（2）③的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，故离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；（3）反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
该反应中每消耗3mol铁，转移电子8mol，所以每消耗0.3 mol的铁，可转移电子0.8mol。
在解决此题时的关键一步是第⑥步，从红色溶液推断。
【点睛】无机推断题关键是找题眼，主要从一些特殊反应或物理性质入手，如本题的红色溶液，还有X是一种无氧强酸、H在常温下为液体都可以做出直接的判断。
6．已知有以下物质相互转化关系：试回答：(1)写出各物质的化学式A________________、 D___________、F_______ 。
(2)检验G溶液中阳离子所选用的试剂是_______(写化学式)，实验现象是______。
(3)写出B溶液与C溶液反应的化学方程式___________________________ 。
(4)写出G溶液与A反应的离子反应方程式___________________________ 。