2020-2021全国备战高考化学铁及其化合物的综合备战高考真题汇总含答案一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1.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】FeCl 2 KCl 4Fe (OH )2+O 2+2H 2O=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FeCl 3,A 为Fe ,B 为FeCl 2,C 为NaOH ,据此解答。
【详解】(1)由分析可知,B 为FeCl 2,D 为KCl ,故答案为:FeCl 2;KCl ;(2)E 为Fe(OH)2,F 为Fe(OH)3,反应的方程式为:4Fe (OH )2+O 2+2H 2O=4Fe (OH )3,故答案为:4Fe (OH )2+O 2+2H 2O=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)FeCl 2中混有的少量FeCl 3,可用过量的铁粉将FeCl 3转化为FeCl 2,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+2H 2O+O 2=4Fe(OH)3。
2.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:3224NH H O H SO Δ⋅−−−→−−−−→−−→甲乙丙甲(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。
则甲是________(填化学式)。
写出“32NH H O ⋅−−−−→乙丙”转化的离子方程式______________________。
(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙溶液中含有的离子是___________,甲的化学式为_____________。
【答案】23Al O 33234Al3NH H O=Al(OH)3NH +++⋅↓+ 3Fe + 23Fe O 【解析】【详解】(1)甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,按信息知甲为23Al O 、乙是硫酸铝,丙为3Al(OH),则乙与氨水反应的离子方程式为:33234Al 3NH H O Al(OH)3NH +++⋅=↓+;(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙为硫酸铁,其溶液中含有铁离子,氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液,因此甲为氧化铁。
【点睛】铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错,同学往往错误地把离子方程式写错成3-3Al 3OH Al(OH)++=↓。
3.A 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:①A C —:_________________。
②C 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】34Fe O 浅绿色 22Fe 2H Fe H +++=+↑ 2322Fe Cl 2Fe 2Cl ++-+=+ 22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=【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:34Fe O ;浅绿色;(2)A 为铁、C 为氯化亚铁、D 为氯化铁;故①A C —的离子方程式为22Fe 2H Fe H +++=+↑,②C D —的离子方程式为2322Fe Cl 2Fe 2Cl ++-+=+;(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22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=。
【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。
4.某工厂的工业废水中含有大量的Al 2(SO 4)3、较多的Cu 2+和少量的Na +。
从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂X 、Y 、Z 均过量)。
(1)试剂X 为_______,加入试剂X 发生的离子方程式是___________试剂Z 为___________。
(2)操作②为____________(填实验分离方法)。
(3)溶液2中含有的溶质有__________(填化学式)。
(4)写出操作④的化学反应方程式____________。
(5)金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应,产生的气体为_________(填化学式)。
【答案】铝 2Al+3Cu 2+=2Al 3++3Cu 氨水 过滤 Al 2(SO 4)3、H 2SO 4 Al 2(SO 4)3、H 2SO 4 SO 2【解析】【分析】某工厂的工业废水中含有大量的Al 2(SO 4)3、较多的Cu 2+和少量的Na +,由流程可知加入X 为金属铝,用于置换出铜,溶液1含有Al 2(SO 4)3、Na 2SO 4,不溶性物质为过量的Al 和Cu 的混合物,向不溶性物质中加入试剂Y 用于溶解Al ,反应产生Al 2(SO 4)3,而Cu 不能发生反应,则为稀H 2SO 4,溶液2含有Al 2(SO 4)3、过量H 2SO 4,由于Al(OH)3是两性物质,能够与过量的强碱NaOH 溶液反应产生可溶性物质,因此向①②混合后加入氨水,可生成Al(OH)3沉淀,过滤、洗涤后加热分解生成Al 2O 3,电解熔融的Al 2O 3可生成Al ,以此解答该题。
【详解】根据上述分析可知操作①是过滤,不溶性物质为Cu 、Al 混合物,操作②是过滤,试剂Y 是H 2SO 4,溶液1含有Al 2(SO 4)3、Na 2SO 4,溶液2含有Al 2(SO 4)3、过量H 2SO 4,试剂Z 是氨水,操作③是过滤,操作④加热分解Al(OH)3,操作⑤是电解。
(1)由以上分析可知X 为Al ,可用于除去溶液中的Cu 2+,反应的离子方程式为:2Al+3Cu 2+=2Al 3++3Cu ;试剂Z 为氨水;(2)操作①②③用于分离固体和液体,为过滤操作;(3)溶液2中含有的溶质有Al 2(SO 4)3、H 2SO 4;(4)操作④是加热Al(OH)3,Al(OH)3不稳定,受热发生分解反应,化学方程式为:2Al(OH)32Al 2O 3+3H 2O ;(5)金属Cu 与浓硫酸混合加热,发生氧化还原反应,产生CuSO 4、SO 2、H 2O ,反应方程式为:Cu+2H 2SO 4(浓)CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ,所以反应产生的气体为SO 2。
【点睛】本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用,把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,注意实验的设计意图,把握物质的性质,侧重考查学生的分析与实验能力。
5.已知X 、Y 均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。
请回答下列问题。
(1)写出下列各物质的化学式:X______、Y______、A______、B______、C______。
(2)反应①的离子方程式为____________。
【答案】Cl 2 SO 2 HCl H 2SO 4 FeCl 3 2Fe 3++SO 2+2H 2O =2Fe 2++SO 42-+4H +【解析】【分析】A 与硝酸酸化的AgNO 3溶液反应产生白色沉淀,A 中含Cl -;B 与盐酸酸化的BaCl 2溶液反应产生白色沉淀,B 中含SO 42-;又根据X 、Y 均为有刺激性气味的气体,且X 能与Fe 反应,则X 为Cl 2,Y 为SO 2,A 为HCl ,B 为H 2SO 4,C 为FeCl 3。
【详解】(1)分析可知,X 为Cl 2,Y 为SO 2,A 为HCl ,B 为H 2SO 4,C 为FeCl 3。
(2)反应①为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe 3++SO 2+2H 2O =2Fe 2++SO 42-+4H +。
6.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。