2020-2021高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及详细答案一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）1．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。

2．中学化学常见物质A、B、C、D、E有如下转化（已知A、B、C、D、E均含有同一元素）：请写出：（1）B →C+D 的离子方程_______________________；（2）E →F 化学方程式__________________________。

（3）若A →B 过程的反应不是化合反应，该反应可能的化学方程式___________________。

（4）D 通过化合反应转化为C 的离子方程式为____________________________________。

【答案】23342Fe O 8H Fe 2Fe 4H O ++++=++ ()()22234Fe OH O 2H O 4Fe OH ++=()23423Fe+4H O g Fe O 4H =+高温 3+2+2Fe +Fe=3Fe【解析】【分析】由F 是红褐色物质，可知F 是Fe(OH)3；E 能氧化为Fe(OH)3，E 是Fe(OH)2；逆推可知C 含有Fe 2+、D 含有Fe 3+，则A 是Fe ；B 中的铁元素有+2、+3两种，B 是Fe 3O 4。

【详解】根据以上分析，（1）Fe 3O 4与盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁，反应的离子方程23342Fe O 8H Fe 2Fe 4H O ++++=++；（2）氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁，反应化学方程式为()()22234Fe OH O 2H O 4Fe OH ++=；（3）若Fe→Fe 3O 4过程的反应不是化合反应，则为铁和水蒸气高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应可能的化学方程式为()23423Fe+4H O g Fe O 4H =+高温；（4）Fe 3+和Fe 通过化合反应生成Fe 2+，反应的离子方程式为3+2+2Fe +Fe=3Fe 。

3．某pH 1＝的溶液X ，其中可能含有3Al +、2Ba +、4NH +、2Fe ＋、3Fe ＋、2-3CO 、2-4SO 、2-3SiO 、3NO -中的一种或几种，取200 mL 该溶液进行实验，其现象及转化如图．已知：反应过程中有一种气体是红棕色．请回答下列问题：（1）仅由强酸性条件便可判断溶液X 中一定不存在的离子有________．（2）溶液X 中，关于3NO -的判断一定正确的是________（填字母）．a ．一定有b ．一定没有c ．可能有（3）①中产生气体A 的离子方程式为_____________________________________________________．（4）⑦中生成沉淀K 的离子方程式为_____________________________________________________．（5）溶液X 中不能确定的离子是_____________________用实验证明该离子一定不存在的化学方法为______________________________________________________________________________________．（6）若实验测定A ．F ．K 均为001 mo .l ，试确定沉淀C 及其物质的量范围：_________．【答案】23CO -、23SiO - b 2332 3Fe 4H NO 3Fe NO 2H O -↑+++＋＋++ ()22233 AlO CO 2H O Al OH HCO --↓+++ 3Fe + 取少量溶液X 于试管中，加入几滴KSCN 溶液，溶液不变红色，说明无3Fe +（其他答案合理也可） 沉淀为4BaSO ()4BaSO 006mol n .≥【解析】【详解】由反应①加入的Ba(NO 3)2溶液及pH= 1，结合溶液中可能含有的离子等信息可判断气体A 为NO ，气体D 为NO 2，溶液E 为HNO 3，因此溶液中含有还原性的离子，即含有Fe 2+；由反应④加入过量NaOH 溶液及溶液中可能存在的离子判断气体F 为NH 3，溶液I 为NH 4NO 3，溶液中含有NH 4+; pH= 1的溶液中不可能含有CO 32-、SiO 32-, 故沉淀C 为BaSO 4;根据图示关系及可能存在的离子可知沉淀G 为Fe(OH)3，溶液J 为FeCl 3;沉淀K 为Al(OH)3。

（1）由强酸性条件即可判断溶液X 中一定不存在弱酸根离子，所以不存在的离子有CO 32-、SiO 32-；（2）强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，如果存在硝酸根离子，则不存在亚铁离子，加入硝酸钡溶液时不能产生气体，所以溶液X中一定没有NO3-，答案选b；（3）亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水，离子反应方程式为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；（4）⑦中生成沉淀K为Al(OH)3，反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3-；(5)生成Fe(OH)3的Fe3+可能来自于Fe2+被硝酸氧化，也可能是原来溶液中就存在Fe3+，故不能确定溶液X中是否存在Fe3+，可用KSCN溶液检验溶液X中是否存在Fe3+；(6) NO、NH3、Al(OH)3各为0.01 mol，则说明溶液X中有0.03molFe2+、 0.01 mol NH4+、0.01 mol Al3+。

若溶液X中不存在Fe3+,由上述推断可知溶液中一定存在Al3+、NH4+、Fe2+、 SO42-，由溶液中的电荷守恒可知3n(Al3+) + n(NH4+)+ 2n(Fe2+)+ n(H+)= 2n(SO42-)，故n(SO42-)=1(0.03mol+0.01mol + 0.06 mol+ 0.02 mol)= 0.06 mol,若溶液中含有Fe3+，则n(SO42- )>0.062mol。

4．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系：(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式：A____________，B____________，C____________，D____________，E____________，F____________。

(2)写出⑧的化学方程式________，④、⑤的离子方程式________，_________。

【答案】Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe+2Fe3+=3Fe2＋【解析】【分析】由转化关系图可知，红褐色固体F为Fe(OH)3，则E为Fe(OH)2，C为FeCl2，D为FeCl3，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Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3；(2)反应⑧为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；④的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，⑤的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2＋。

5．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④的离子方程式，⑧的化学方程式：④_________________________，⑧________________________。

【答案】FeCl2Fe(OH)2 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 4Fe(OH)2+O2+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FeCl2，D为FeCl3。

【详解】经分析，A为Fe，B为Fe3O4，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④的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；反应⑧的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=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Fe2O3、Fe(OH)3，但是中学阶段没有学习通过和O2反应生成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，Fe3O4是黑色晶体，Fe块是银白色的，但是Fe粉是黑色的。