2020-2021高考化学易错题精选-铁及其化合物练习题及详细答案

2020-2021高考化学易错题精选-铁及其化合物练习题及详细答案一、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．某工厂的工业硫酸盐废水中含有大量的Fe2+、Fe3+、较多的Cu2+和少量的Na+。

工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，设计如下流程图。

回答下列问题；(1)A的化学式为_________，D的化学式为_______。

(2)在工业废水中加入过量A时，发应的离子方程式有：__________、______。

(3)得到FeSO4•7H2O晶体的操作Ⅲ为：加热浓缩、冷却结晶、______、______、干燥。

【答案】Fe H2SO4 Fe + 2Fe3+=3Fe2+ Fe + Cu2+=Fe2++ Cu 过滤洗涤【解析】【分析】工业废水中含大量Fe2+、Fe3+、Cu2+和少量的Na+，从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，结合流程可知，要加入铁粉，可置换出铜，同时生成硫酸亚铁，经过滤，得到的滤液C中主要含硫酸亚铁，滤渣B中含Cu、Fe，向该固体混合物中加入D为H2SO4，得到的溶液F为硫酸亚铁，得到滤渣E为Cu，将溶液C、F合并就是FeSO4溶液，溶液经蒸发、浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤、干燥就可得到FeSO4·7H2O晶体，以此来解答。

【详解】(1)加入铁粉，由于金属活动性Fe＞Cu，可发生置换反应，置换出铜，反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铁、铜的混合物中加入稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，所以A的化学式为Fe，D的化学式为H2SO4；(2)由于离子的氧化性Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Na+，所以向工业废水中加入过量A时，首先发生反应Fe + 2Fe3+=3Fe2+，然后发生反应Fe + Cu2+=Fe2++ Cu；(3)FeSO4的溶解度受温度的影响变化较大，所以从FeSO4的溶液中获得晶体经过加热，通过蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤、洗涤，最后干燥，就得到了FeSO4•7H2O晶体。

【点睛】本题以废水处理流程为线索，考查了混合物的分离、提纯的操作过程、试剂的选用及离子方程式书写等，把握流程中发生的化学反应及分离方法为解答的关键，注重基础知识的考查。

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．已知A 是一种常见金属，F 是一种红褐色沉淀。

根据图中转化关系，回答下列问题。

(1)写出F 、G 的化学式：F.________；G._______。

(2)检验D 中阳离子的方法为_____________________________________________________(3)保存C 溶液时要加固体A 的原因是_____________________________________________(4)写出下列转化的离子方程式：①B→C ：______________________________________________________________________ ②C→D ：______________________________________________________________________【答案】Fe(OH)3 Fe 2O 3 取D 溶液少许于试管中，加入几滴KSCN 溶液，溶液变红色，证明含Fe 3+ 防止Fe 2+被O 2氧化 Fe 3O 4+8H +═Fe 2++2Fe 3++4H 2O 2Fe 2++Cl 2═2Fe 2++2Cl −【解析】【分析】A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀，由转化关系可知F为Fe(OH)3，A为Fe，Fe与氧气反应生成B为Fe3O4，四氧化三铁与盐酸反应得到氯化亚铁与氯化铁，故Fe与盐酸反应得到X为氢气、C为FeCl2，可推知E为Fe(OH)2、D为FeCl3，G为Fe2O3。

【详解】(1)由上述分析可知，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3；(2)检验FeCl3中阳离子的方法为：取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3+；(3)保存FeCl2溶液时要加固体Fe的原因是：防止Fe2+被O2氧化；(4)①B→C的离子方程式：Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O；②C→D的离子方程式：2Fe2++Cl2═2Fe2++2Cl−；【点睛】物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，需要学生熟练掌握元素化合物的性质5．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N2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）；6．已知A为金属单质，下列物质相互转化如图所示：试回答：（1）写出B的化学式_______，D的化学式______。

（2）写出由E转变成F的化学方程式______。

（3）检验G溶液中阳离子的试剂为______，写出发生反应的离子方程式______。

（4）向G溶液加入A的有关离子反应方程式______。

（5）某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式______，______。

【答案】FeCl2 KCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 KSCN Fe3++3SCN-=Fe(SCN)32Fe3++Fe=3Fe2+ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 2Fe3++2I-=2Fe2++I2【解析】【分析】白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，所以E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，Fe(OH)3和盐酸反应生成的G为FeCl3；D溶液和AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H （AgCl）和含K+的溶液，所以D为KCl，则B和C分别为KOH和FeCl2中的一种；G(FeCl3)可以和A生成B，所以B为FeCl2，A为铁，铁和盐酸反应生成FeCl2和氢气。