高考化学铁及其化合物综合题汇编含答案一、高中化学铁及其化合物1．有一种埋在地下的矿物X（仅含四种元素），挖出后在空气中容易发黄，现探究其组成和性质，设计完成如下实验：请回答：（1）X的化学式_________________，挖出后在空气中容易发黄的原因______________。
（2）写出溶液分二等份，加KSCN无明显现象后，滴加双氧水的两个离子方程式：___________________，_________________。
【答案】Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3 +2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3++3SCN－= Fe(SCN)3【解析】【分析】⑴先计算分解生成的水的物质的量，再计算CO2的物质的量，根据现象得出含有亚铁离子并计算物质的量，根据比例关系得出化学式。
⑵滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，Fe3+与3SCN－反应生成血红色。
【详解】⑴分解生成的水是1.8g，物质的量是0.1mol；无色无味气体是CO2，物质的量是0.1mol；黑色固体用稀硫酸溶解后分为两等分，滴加KSCN溶液没有实验现象，然后滴加双氧水变为血红色，则含有亚铁离子；另一份加入足量的氢氧化钠溶液得到沉淀，过滤洗涤并充分灼烧后得到8g固体，该固体是氧化铁，物质的量是0.05mol，其中铁元素的物质的量是0.1mol，则黑色固体中亚铁离子的物质的量是0.2mol，所以氧化亚铁是0.2mol，X中相当于含有0.1氢氧化亚铁和0.1mol碳酸亚铁，所以化学式为Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3，挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素；故答案为：Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3；挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素。
⑵滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，Fe3+与3SCN－反应生成血红色，因此两个离子方程式分别是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3；故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN－= Fe(SCN)3。
2．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①的化学方程式________________________；反应②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+3CO 2Fe+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①的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，故答案为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；反应②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+3Cl22FeCl3，故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。
考点：考查了无机推断的相关知识。
3．下图中每一方框中表示一种反应物或生成物，其中A、C、D、E在通常情况下均为气体，B为液体，(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)。
试回答：（1）X是，C是，F是。
（2）写出A→D反应的化学方程式。
（3）写出G→E反应的化学方程式。
（4）写出C→E反应的化学方程式。
【答案】（1）NH4HCO3或（NH4）2CO3NH3NO2（2）2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2（3）3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（4）4 NH3＋5O2="=4NO" + 6H2O【解析】试题分析：（1）既能够与酸反应，又能够与碱反应，经过加热还可以分解的也只有碳酸氢氨了，或者碳酸氨了，A是碳酸氢氨与盐酸反应得到的物质，且A为气体，则A为二氧化碳，则D是二氧化碳与过氧化钠反应得到的物质，且D为气体，则D是氧气。
C到E的化学反应是氨气与氧气在催化剂存在下的反应，生成一氧化氮与水。
F是氧气与一氧化氮的反应，则F为二氧化氮。
（2）如前所述，A为二氧化碳，则反应式为：2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2↑。
（3）E是一氧化氮，F是二氧化氮，B是水，则G为硝酸，则G到E的方程式是稀硝酸与铜反应的方程式。
方程式为：3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
（4）C是氨气，D是氧气，氨气与氧气在催化剂存在下的反应是：4 NH3＋5O2="=4NO" + 6H2O。
考点：着重是对铵盐的考查，考查学生分析推断能力。
4．某固体化合物A，按图所示发生系列变化，已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色。
回答下列问题：（1）物质A是___（填化学式）。
（2）反应②的离子反应方程式为___。
（3）反应④的化学反应方程式为___。
【答案】Fe(OH)3 Fe2O3＋6H＋=2Fe3+＋3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色说明A为氢氧化铁，Fe(OH)3，A加热分解生成B为Fe2O3，C为H2O，依据流程分析判断D为FeCl3，X为Fe，E为FeCl2 溶液，据此分析。
【详解】已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色说明A为氢氧化铁，Fe(OH)3，A加热分解生成B为Fe2O3，C为H2O，依据流程分析判断D为FeCl3，X为Fe，E为FeCl2 溶液。
（1）依据推断可知A为Fe(OH)3；（2）反应②是盐酸和氧化铁发生的复分解反应，反应的离子反应方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3+＋3H2O；（3）反应④是氢氧化亚铁和氧气水发生反应生成氢氧化铁的也还原反应，反应的化学反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
5．已知A、B、C、D四种物质均含有铁元素，彼此转化关系如下：请回答：（1）反应①称为铝热反应（属于置换反应），写出该反应的化学方程式：__、其中Al作__剂。
（2）反应④的离子方程式为：__。
（3）新配制的C溶液中应加入__，以防止其转化为D。
检验D溶液中阳离子的常用试剂是__（填化学式），实验现象为__。
【答案】2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3还原剂 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 铁粉（屑） KSCN （或NH4SCN）溶液变红（或呈现血红色）【解析】【分析】氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应，生成A，则A为Fe，铁和水蒸气在高温下反应生成B，B为黑色磁性氧化物，则B为Fe3O4，Fe3O4中铁元素的化合价含有+2、+3价，与盐酸反应生成FeCl3和FeCl2，铁与过量盐酸反应生成FeCl2，则C为FeCl2，FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，则D为FeCl3，据此分析解答。
【详解】(1)反应①称为铝热反应(属于置换反应)，该反应的化学方程式：2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3，反应中Al有0价变为+3价，化合价升高，失电子，被氧化，作还原剂；(2)反应④为FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；(3)C为FeCl2，D为FeCl3，亚铁离子具有还原性，易被氧化，新配制的FeCl2溶液中应加入铁粉(屑)，以防止其转化为FeCl3。
检验三价铁离子常用试剂是KSCN(或NH4SCN)，三价铁离子遇SCN-变为血红色溶液。
6．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↑＋H2O(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 b 1∶3 4Fe(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(甲)的物质的量为4mol，根据电子守恒可得3mol＋3mol×2＝n(NO)×3，n(NO)＝3mol；根据N原子守恒可知参加反应的n(HNO3)＝n(NO)＋n[Fe(NO3)2]×2＋n[Fe(NO3)3]×3＝12mol，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)。
7．为探究某固体化合物X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验。
请回答：(1)蓝色溶液中的金属阳离子是________。
(2)黑色化合物→砖红色化合物的化学方程式是________________________。
(3)X 的化学式是________。