2020-2021备战高考化学 铁及其化合物 培优练习(含答案)附详细答案
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2020-2021备战高考化学铁及其化合物培优练习(含答案)附详细答案
一、高中化学铁及其化合物
1.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。
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-=AgC l↓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.下列物质之间有如下反应关系:
已知由E转化成C的现象是:灰白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
回答:
(1)写出下列物质的化学式:A______,B______,D________,甲_______,乙_______,丙__________。
(2)写出E→C反应的化学方程式:_____________________。
【答案】Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2 NaOH KSCN 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O=4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
E转化成C的现象是:灰白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,则E为Fe(OH)
2,C为Fe(OH)3,A为红棕色粉末,则A为Fe2O3,B为FeCl3,D为FeCl2,乙为NaOH,由D→B的转化可知,甲为氯气或氯水等,由血红色溶液可知,丙为KSCN,据此解答。
【详解】
(1)根据以上分析可知A、B、D、甲、乙、丙分别是Fe2O3;FeCl3;FeCl2;Cl2;NaOH;KSCN;
(2)E→C反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
4.图中A~J均为中学化学中常见的物质,它们之间有如下转化关系。
其中A、D为金属单质。
(反应过程中生成的水及其他产物已略去)
请回答以下问题:
(1)B是__________,H是_______________。
(填化学式)
(2)写出J与D反应转化为G的离子方程式_________________________________。
(3)A在常温下也可与NaOH溶液反应生成F,写出此反应的化学方程式 _______。
【答案】Fe2O3 Fe(OH)2 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】
【分析】
A、D为常见金属单质,
B、C为金属氧化物,反应条件是高温进行,可以判断为铝热反应,可以推断A为Al,D为Fe,B为铁的氧化物,结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3,E为AlCl3,F为NaAlO2,通过转化关系判断,G为FeCl2,H为白色沉淀Fe(OH)2,I为红褐色沉淀Fe(OH)3,B为Fe2O3,J为FeCl3,依据判断结果分析解答问题。
【详解】
A、D为常见金属单质,
B、C为金属氧化物,反应条件是高温进行,可以判断为铝热反应,可以推断A为Al,D为Fe,B为铁的氧化物,结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3,E为AlCl3,F为NaAlO2,通过转化关系判断,G为FeCl2,H为白色沉淀Fe(OH)2,I为红褐色沉淀Fe(OH)3,B为Fe2O3,J为FeCl3;
(1)依据分析判断可知B为:Fe2O3;H的化学式为:Fe(OH)2;故答案为:Fe2O3;Fe(OH)2;
(2)反应“J+D→G”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反应,离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+;故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;
(3)A为Al在常温下也可与NaOH溶液反应生成F为偏铝酸钠,反应的化学方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
5.已知A为常见的金属单质,根据如下所示的转化关系回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A________,B_______,C_______,D_________,E__________。
(2)反应③的离子方程式为_______________;
反应④的离子方程式为___________;
反应⑦的化学方程式为_____________。
【答案】Fe FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2Fe3++Fe=3Fe2+
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
A为常见的金属单质,其某种化合物是红褐色固体,该红褐色固体E为Fe(OH)3,由转化关系图可知,A是Fe单质,Fe与HCl反应产生的B是FeCl2,Fe与Cl2反应产生的C是
FeCl3,FeCl2与Cl2反应产生FeCl3,FeCl3与Fe反应产生FeCl2,FeCl2与碱NaOH反应产生的D为Fe(OH)2,Fe(OH)2在溶液中被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,FeCl3与NaOH反应也产生Fe(OH)3,然后结合物质的性质及化学用语来解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知A是Fe,B是FeCl2,C是FeCl3,D是Fe(OH)2,E是Fe(OH)3。
(2)反应③是FeCl2与Cl2反应转化为FeCl3,该反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;反应④是FeCl3与还原剂Fe反应产生FeCl2,该反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;
反应⑦是Fe(OH)2在溶液中被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,该反应的化学方程式为
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【点睛】
本题考查无机物的推断,涉及铁元素的单质及化合物的性质及转化关系。
注意物质的颜色为解答本题的突破口。
Fe3+具有强氧化性,可以与还原剂反应转化为低价态的Fe2+,也可以转化为Fe单质;Fe2+既有氧化性,也有还原性,主要表现还原性;Fe单质与弱氧化剂作用转化为Fe2+,与强氧化剂作用转化为Fe3+。
熟悉铁及其化合物的性质即可解答,注意氧化还原反应方程式书写时要遵循电子守恒。
6.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)3
2Fe2++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+。
7.硫及其化合物有如下转化关系
(1)发生氧化还原反应的是___________(填序号)
(2)写出(5)的反应方程式____________,说明浓硫酸具有___________,制取CuSO4,
__________方法最好(填序号);
(3)SO2是造成空气污染,形成酸雨的主要物质。
SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸,反应方程式为_____________。
验证二氧化硫的方法是_____________。
(4)某溶液中含有Cl-、SO42-,可能含有Na+、Fe2+或其中一种。
①验证Cl-、SO42-的方法是______________
A.先加BaCl2溶液,等沉淀后,再加AgNO3溶液
B.先加AgNO3溶液,等沉淀后,再加BaCl2溶液
C.先加Ba(NO3)2溶液,等沉淀后,再加AgNO3溶液
②验证Na+或Fe2+最简单的方法是_____________。
【答案】①②⑤ 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性⑥
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4将某气体通入盛品红溶液的试管中,品红褪色,再加热,又出现红色,证明是SO2 C 若溶液为无色,则溶液中只有Na+;若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在
【解析】
【详解】
(1)依据转化关系中反应前后元素化合价变化分析,①反应是硫单质和铁发生反应一定有
元素化合价变化属于氧化还原反应;②是硫和氧气反应生成二氧化硫属于氧化还原反应;
③是三氧化硫和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,无元素化合价变化,不是氧化还原反应;④是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成沉淀,发生的是复分解反应;⑤是铜和浓硫酸加热反应,发生的是氧化还原反应,⑥是氧化铜与硫酸的反应,没有元素的化合价发生变化;有元素化合价变化的反应为氧化还原反应,因此①②⑤属于氧化还原反应;故答案为
①②⑤;
(2)反应⑤是浓硫酸和铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中浓硫酸表现了酸性和强氧化性;硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜,反应过程中无污染气体生成最好,制备硫酸铜的方法,⑥最好,⑤生成二氧化硫污染性气体;故答案为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O;强氧化性;⑥;
(3)SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸,分压的化学方程式为:
2SO2+O2+2H2O═2H2SO4;依据二氧化硫的特征性质检验二氧化硫,使品红试液褪色,加热恢复红色,方法为:将某气体通入盛品红溶液的试管中,品红褪色,再加热,又出现红色,证明是SO2;故答案为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4;将某气体通入盛品红溶液的试管中,品红褪色,再加热,又出现红色,证明是SO2;
(4)①依据氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验、硫酸根离子检验方法加入盐酸,在加入硝酸钡进行检验,注意离子检验设计应先检验硫酸根离子,沉淀完全后再检验氯离子的存在。
A.先加BaCl2溶液,等沉淀后,再加AgNO3溶液,氯离子和硫酸根离子都会生成白色沉淀,不能确定离子存在,选项A错误;
B.先加AgNO3溶液,等沉淀后,再加BaCl2溶液,硫酸根离子也能生成白色沉淀硫酸银,不能检验离子存在,选项B错误;
C.先加Ba(NO3)2溶液,等沉淀后,检验硫酸根离子存在,除去硫酸根离子后再加AgNO3溶液,检验氯离子存在,选项C正确;
答案为C;
②依据亚铁离子溶液呈浅绿色,钠离子溶液中为无色,或做焰色反应检验;若溶液为无色,则溶液中只有Na+;若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在;故答案为若溶液为无色,则溶液中只有Na+;若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在。
8.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________。
【答案】Cu 2+ 4CuO 高温2Cu 2O +O 2↑ Cu 3(OH)2(CO 3)2或Cu(OH)2·2CuCO 3 【解析】
【分析】
根据流程中信息可知黑色化合物为CuO ,砖红色化合物为Cu 2O ,红色金属单质为Cu ,蓝色溶液为CuSO 4溶液;n(H 2O)=18g 0.18g /mol =0.01 mol ,黑色化合物n(CuO)= 2.40g 80g/mol
=0.03 mol ,无色无味气体n(CO 2)= n(CaCO 3)=
2.00g 100g/mol =0.02 mol ,故可根据各元素推知分子式Cu 3C 2H 2O 8,则推断出X 为Cu 3(OH)2(CO 3)2或Cu(OH)2·2CuCO 3,据此分析。
【详解】
根据流程中信息可知黑色化合物为CuO ,砖红色化合物为Cu 2O ,红色金属单质为Cu ,蓝色溶液为CuSO 4溶液;n(H 2O)=
18g 0.18g /mol =0.01 mol ,n(H)=0.02mol ,黑色化合物n(CuO)= 2.40g 80g/mol
=0.03 mol ,无色无味气体n(CO 2)= n(CaCO 3)= 2.00g 100g/mol =0.02 mol ,故n(O)=0.04+0.03+0.01=0.08mol ,可根据各元素推知分子式Cu 3C 2H 2O 8,则推断出X 为Cu 3(OH)2(CO 3)2或Cu(OH)2·2CuCO 3。
(1)蓝色溶液为CuSO 4溶液,含有的金属阳离子是Cu 2+;
(2)黑色化合物→砖红色化合物,只能是CuO→Cu 2O ,反应的化学方程式是
4CuO 高温2Cu 2O +O 2↑;
(3)X 的化学式是Cu(OH)2·2CuCO 3或Cu 3(OH)2(CO 3)2。
9.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】FeCl 2 Fe(OH)2 2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl - 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=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。
10.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适的反应条件下,它们可按下面框图进行反应。
又知D溶液为黄色,E溶液为无色,请回答:
(1)A是__________,B是__________,C是_______________(填写化学式)。
(2)反应①的化学方程式为_______________________________。
(3)反应③的化学方程式为________________________________________。
(4)反应④的化学方程式为____________________________________________。
【答案】Fe Cl2 H2 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 2FeCl2+Cl2=2FeCl3【解析】
【分析】
单质B为黄绿色气体,可知B为Cl2,C为单质为无色气体,B与C反应生成E,E溶液是无色的,则C为H2,E为HCl,A与盐酸生成氢气,A应为金属固体单质,A与盐酸反应后生成F为A的氯化物,F又能与氯气反应生成D,且A与氯气可以直接生成D,可推知A 为Fe,根据转化关系可知,F为FeCl2,D为FeCl3,据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析可知,A为Fe,B为Cl2,C为H2,故答案为:Fe;Cl2,H2;
(2)反应①为Fe和Cl2的反应,反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为:
2Fe+3Cl22FeCl3;
(3)反应③为Fe和HCl的反应,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故答案为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(4)反应④为FeCl2和Cl2的反应,反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故答案为:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
【点睛】
把握B为氯气及图在转化为解答的关键。
本题的难点是A的判断,要注意根据反应①A+B(氯气)→D(固体),反应④F(A的氯化物)+B(氯气)→D(溶液),说明A是变价金属,且A 在F中呈低价。
11.以下物质相互转化
试回答:
(1)写出B的化学式________________;D的名称________________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式________________。
(3)写出用KOH鉴别G溶液的离子方程式________________;向G溶液加入A的有关离子方程式________________。
【答案】FeCl2氯化钾 4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3 Fe3++3 OH-═Fe (OH)3 ↓
2Fe3++Fe═3Fe2+
【解析】
【分析】
D和硝酸银溶液反应生成白色沉淀H,H不溶于稀硝酸,所以H是氯化银,则D中含有氯离子,D和硝酸银混合溶液进行焰色反应呈紫色,则D中含有钾元素,所以D是氯化钾,白色沉淀E和氧气反应生成红褐色沉淀F,则F是氢氧化铁,E是氢氧化亚铁,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液,所以G是氯化铁,氯化铁和A反应生成B,B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁,所以A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾,D是氯化钾,E是氢氧化亚铁,F 是氢氧化铁,G是氯化铁,H是氯化银。
(1)B是氯化亚铁,化学式为FeCl2;D是氯化钾,故答案为:FeCl2;氯化钾;
(2)E是氢氧化亚铁,F是氢氧化铁,氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,反应的化学方程式为:4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3,故答案为:4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3;
(3)用KOH鉴别G溶液时铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁,离子方程式为:Fe3++3 OH-═Fe (OH)3 ↓,向G溶液加入A是铁离子和铁反应生成亚铁离子,离子方程式为:
2Fe3++Fe═3Fe2+,故答案为:Fe3++3 OH-═Fe (OH)3 ↓;2Fe3++Fe═3Fe2+。
12.已知A、B、C均为含铁化合物,请根据以下四种物质的转化过程回答相关问题:
Fe A B C
(1)反应①、③中属于氧化还原反应的是________________(填序号)。
(2)向B的溶液中滴入几滴KSCN溶液后,可观察到的现象是__________。
(3)反应②的离子方程式为 _____________ 。
【答案】①溶液呈血红色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】
【分析】
根据铁的化学性质及图中的转化过程分析知,A为氯化亚铁,B为氯化铁,C为氢氧化铁,据此分析解答;根据铁离子的检验方法分析实验现象;根据氯气的氧化性书写相关反应的离子方程式。
【详解】
(1)反应①为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,属于置换反应,是氧化还原反应,③是氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,属于复分解反应,是非氧化还原反应,故答案为:①;
(2)B为氯化铁溶液,铁离子遇到KSCN形成血红色溶液,故答案为:溶液呈血红色;(3)反应②是氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
13.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F,它们之间能发生如图反应。
(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
请回答下列问题:
(1)丙的化学式为____。
(2)A的一种氧化物为淡黄色固体,该物质的电子式为___。
(3)写出气体乙与C溶液反应的离子方程式:____。
(4)若将C溶液与E溶液混合,则可以观察到的现象是:____。
(5)配制F溶液时,要将F固体先溶于较浓的盐酸中,再加水稀释,其目的是___(用简单文字和离子方程式说明)。
(6)设计一种检验物质E溶液中金属阳离子实验方案:____(写出实验步骤,现象和结论)。
【答案】HCl Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色抑制Fe3+水解,Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+
【分析】
金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,乙是黄绿色气体,乙为Cl2,红褐色沉淀为Fe (OH)3,由反应①Na→气体甲+C,为Na与水的反应,生成甲为H2,C为NaOH,H2和Cl2反应生成气体丙,丙为HCl,D为盐酸溶液,由HCl+金属B→E可知,B为金属Fe,E为FeCl2,FeCl2与Cl2反应生成F,则F为FeCl3。
据此解答。
【详解】
(1)由上面的分析可知,丙的化学式为HCl;故答案为HCl;
(2)A的一种氧化物为淡黄色固体,为过氧化钠,该物质的电子式为
答案为:
(3)Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl- +ClO-+H2O;答案为:Cl2+2OH-=Cl- +ClO-+H2O;
(4)若将NaOH溶液与FeCl2溶液混合发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁在空气中不稳定,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;答案为:白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(5)FeCl 3为强酸弱碱盐,Fe3+发生水解生成Fe(OH)3:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,先加入较浓的盐酸可抑制Fe3+水解;答案为:抑制Fe3+水解,Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+;(6)检验物质FeCl2溶液中Fe2+方法为:取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+;答案为:取少量的E溶液于试管中滴加
K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+。
14.已知A为常见的金属单质,根据如图所示的转化关系回答下列问题。
(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式:
A为________,B为________,C为________。
D为________,E为________,F为________。
(2)写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式:___________________________。
【答案】(1) Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
(2) 4 Fe(OH)2+O2+ 2H2O = 4 Fe(OH)3
2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl-
2Fe3++ Fe = 3Fe2+
【分析】
【详解】
试题分析:B是黑色晶体,应为Fe3O4,它与HCl反应生成FeCl2和FeCl3,红褐色固体F为Fe(OH)3,则E为Fe(OH)2,C为FeCl2,D为FeCl3,所以A为Fe.
(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;答案为:Fe;Fe3O4;FeCl2;FeCl3;Fe(OH)2;Fe(OH)3
(2)E→F为Fe(OH)2与氧气反应生成,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3;
C→D转化可由氯气和氯化亚铁反应生成,反应的离子方程式为2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2 Cl-;
D→C转化可由FeCl3与Fe反应生成FeCl2,反应的离子方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+。
考点:考查铁及其化合物的性质。
15.A~L为中学化学常见物质,其主要转化关系如下图所示(其中产物水已略去)。
已知
A为金属单质,C、D通常状况下为气体单质。
B、F均为重要的化工产品,F为具有刺激性气味的气体,将一定量F通入B的稀溶液中可以得到两种盐K和L。
G和I分别由相同的两种元素组成,通常状况下均为无色液体。
(1)B的化学式为_____________;工业上冶炼金属A的方法称为____________。
(2)向E的溶液中加入氢氧化钠溶液的实验现象为__________,反应的化学方程式为
______。
(3)写出E的酸性溶液与G反应转化为H的离子方程式_________________。
(4)相同条件下物质的量浓度相同的K、L溶液的pH大小关系为K______L(用“>
”、“>”或“=”表示),其主要原因是(用化学用语说明)
________________________________。
【答案】H2SO4热还原法先生成白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O > NH 4++H2O NH3·H2O+H+ NH4HSO4=NH4++H++SO42-
【解析】
【分析】
通常状况下,C、D都是气体,二者反应生成了具有刺激性气味的气体F,则F为NH3,C
为H2,D为N2。
NH3可以和B反应生成两种盐,则B为H2SO4,E为硫酸盐溶液。
G、I由相同的两种元素组成,且通常状况下为无色液体,则这两种物质为H2O、H2O2。
由于E和G可以发生反应,则E属于变价金属的硫酸盐溶液,G为H2O2,所以A为Fe,E为
FeSO4,H为Fe2(SO4)3,K为(NH4)2SO4,J为Fe(OH)3,L为NH4HSO4。
【详解】
(1)经分析,B为H2SO4,A为Fe,该物质的工业冶炼方法为热还原法;
(2)E为FeSO4,向该溶液中加入NaOH溶液,可以看到有白色沉淀生成,白色沉淀会迅速转变为灰绿色,最后转变为红棕色;涉及的化学方程式为:
FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)G为H2O2,H为Fe2(SO4)3,E+G→H的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(4)K为(NH4)2SO4,L为NH4HSO4;在(NH4)2SO4溶液中,NH4+发生水解
NH 4++H2O NH3·H2O+H+,溶液呈弱酸性;NH4HSO4是强酸酸式盐,在溶液中HSO4-完全电离NH4HSO4=NH4++H++SO42-,相当于一元强酸;所以相同浓度的情况,(NH4)2SO4溶液的pH更大。