2020-2021化学铁及其化合物的专项培优 易错 难题练习题附详细答案

2020-2021化学铁及其化合物的专项培优易错难题练习题附详细
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
3.2g
160g/mol
=0.02mol，生成二氧化硫为
0.448L
22.4L/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/mol
133.5g/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．铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。

现有铁、铝的混合物进行如下实验：
(1)操作X的名称是_____。

(2)气体A是_____。

(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成_____(填化学式)，A在该反应中作为_____(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(4)溶液B中阴离子除OH-外还有_____，溶液D中存在的金属离子为_____。

【答案】过滤 H2(或氢气) HCl 还原剂 AlO2- Fe2+
【解析】
【分析】
金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应，而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2，NaAlO2易溶于水，所以气体A是H2，溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液，固体C是Fe，Fe是比较活泼的金属，与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气，因此溶液D为FeCl2，据此分析解答。

【详解】
(1)操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤；
(2)气体A是H2；
(3)A是H2，H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸，反应生成HCl，在该反应中，氢元素的化合价升高，失去电子，被氧化，所以H2作还原剂，；
(4)溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液，所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-；铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2，溶液D中含有的金属离子为Fe2+。

【点睛】
本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。

注意知识的积累是解题的关键， HCl的氧化性比较弱，只能把Fe氧化为Fe2+，Cl2、H2O2具有强氧化性，可以把Fe氧化为Fe3+；Al既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。

3．A是一种红棕色金属氧化物；B、D是金属单质；J是一种难溶于水的白色化合物，受热易分解。

回答下列问题：
（1）A、E、J、G的化学式分别为___、___、___、___。

（2）C转化为I的离子方程式为___。

（3）H和I反应生成J的离子方程式为___。

（4）如何检验E溶液中大量存在的阳离子?___。

【答案】Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O Al3++3AlO2-
+6H2O═4Al(OH)3↓取E溶液2mL于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+
【解析】
【分析】
A是一种红棕色金属氧化物，则A是Fe2O3，红褐色沉淀G为Fe(OH)3，分解可以生成氧化铁，则F是 Fe(OH)2．B、D是金属单质，Fe2O3和B在高温下能反应生成金属单质D，则该反应是铝热反应，B是Al，D是Fe，C是Al2O3，J是一种不溶于水的白色化合物，受热容易分解成C，则J是Al(OH)3，由转化关系可知，I是NaAlO2，H是AlCl3；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，E和氨水反应生成 Fe(OH)2，则E是 FeCl2，以此解答该题。

【详解】
(1)由以上分析可知，则A为Fe2O3，E是FeCl2，J是Al(OH)3，G是Fe(OH)3；
(2)氧化铝是两性氧化物，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：
Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；
(3)铝离子和偏铝酸根之间双水解而不共存，反应的离子方程式为Al3++3AlO2-
+6H2O═4Al(OH)3↓；
(4)E是FeCl2，检验亚铁离子，可取E溶液2mL于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+。

4．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】Cl2 SO2HCl H2SO4FeCl3 2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+
【解析】
【分析】
A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀，A中含Cl-；B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀，B中含SO42-；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Cl2，Y为SO2，A为HCl，B为H2SO4，C为FeCl3。

【详解】
(1)分析可知，X为Cl2，Y为SO2，A为HCl，B为H2SO4，C为FeCl3。

(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2Fe3++SO2+2H2O＝
2Fe2++SO42-+4H+。

5．下图中A～J均代表无机物或其水溶液，其中B、D、G是单质，B是地壳中含量最高的金属元素，G是气体，J是磁性材料。

根据图示回答问题：
(1)写出下列物质的化学式：A______，E______；
(2)反应①的化学方程式是_________________________；反应②的化学方程式是
___________________________；
(3)J与盐酸反应的化学方程式是______________________；反应后的溶液与足量的D反应的离子方程式是______________________，如何检验最后溶液中的阳离子：
______________________________________。

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。

FeCl3与KClO 在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为__________________。

【答案】Fe2O3 Al2O3 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 3Fe+4H2O 高温
Fe3O4+4H2
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+取少量溶液于试管中滴加硫氰化钾溶液，不变色，再通入氯气变血红色，证明含有二价铁离子 2Fe3++3ClO-+10OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
【分析】
B为地壳中含量最高的金属，为Al；J为磁性材料，故为Fe3O4，②反应条件为高温，该反应为铁和水蒸气的反应，G为氢气；B（Al）和C反应生成G（H2）和F，I加入过量NaOH 得到F，故C为NaOH，F为NaAlO2，结合A和B的反应条件为高温，可知为铝热反应，D 为Fe，E为Al2O3，据此解答。

【详解】
(1)根据以上分析，A和B在高温下的反应为Al与Fe2O3在高温下发生的铝热反应，生成和Al2O3和Fe，故A的化学式为：Fe2O3，E的化学式为：Al2O3；
(2)根据以上分析，B为Al，C为氢氧化钠溶液，反应①是铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；反应②是铁在高温下和水
蒸汽反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式是3Fe+4H2O 高温
Fe3O4+4H2；
(3)J为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，化学方程式是Fe3O4+8HCl＝FeCl2+2FeCl3+4H2O；反应后的溶液含有Fe3+与足量的Fe反应的离子方程式是2Fe3++Fe＝
3Fe2+，最后溶液中的阳离子主要是Fe2+，检验的方法是取少量溶液于试管中滴加硫氰化钾溶液，不变色，再通入氯气变血红色，证明含有二价铁离子。

(4)次氯酸钾中氯+1价具有强氧化性，可将+3价的铁氧化成+6价，用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4，反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O 或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O。

6．已知A是一种常见金属，F 是一种红褐色沉淀，试根据图中转化关系，回答下列问题。

(1)写出A、C、F、G的化学式：A_________，C________，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__________________
(4) 写出下列转化的离子方程式或化学方程式。

①E→F 的化学反应方程式：_________________________
②C→D的离子反应方程式：_________________________
【答案】Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3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＋(答案合理即可) 防止Fe2＋被O2氧化变质 4Fe(OH)2＋O2＋
2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋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)根据分析可知A为Fe，C为FeCl2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，故答案为：Fe；FeCl2；Fe(OH)3；Fe2O3；
(2)D为FeCl3，含有阳离子为Fe3+，检验Fe3+离子的方法为：取少量D溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，证明有Fe3+，故答案为：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＋(答案合理即可)；
(3)FeCl2易被空气中氧气氧化，保存FeCl2溶液时加固体Fe，防止Fe2+被氧气氧化，故答案为：防止Fe2+被氧气氧化；
(4)E转化为F是氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；反应化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，C→D反应离子方程式为：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；故答案为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。

【点睛】
本题涉及Fe元素单质化合物的性质及转化，物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，掌握元素化合物的性质是解题的关键。

7．已知A是一种常见金属，部分反应物或生成物已略去。

试根据图中转化关系，回答下列问题。

（1）B的俗名为____。

（2）保存C溶液时需加入少量A的原因是____，A与水蒸气反应的化学方程式为____，该反应类型属于____（填基本反应类型）
（3）E生成F可观察到的现象____，化学方程式为____。

（4）写出B→C化学方程式为____，C→D的离子方程式为____。

【答案】磁性氧化铁防止Fe2＋被O2氧化 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2置换反应白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2 + 2H2O＋O2 = 4Fe(OH)3 Fe3O4 + 8HCl=FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 2Fe2＋+ Cl2=2Fe3＋+ 2Cl－
【解析】
【分析】
A是一种常见金属，燃烧后生成的氧化物B与盐酸反应能够生成两种氯化物，符合条件的常见金属是铁，所以由图中转化关系得，A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，X为H2，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3。

【详解】
（1）由分析可知B为Fe3O4，俗名为磁性氧化铁，故答案为：磁性氧化铁；
（2）因为Fe2＋极易被O2氧化，所以保存FeCl2溶液时需加入少量Fe，Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O Fe3O4+4H2，该反应属于置换反应，故答案为：防止Fe2＋被O2氧化；3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；置换反应；
（3）Fe(OH)2沉淀在空气中被氧化生成Fe(OH)3，可观察到的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，化学方程式为：4Fe(OH)2 + 2H2O＋O2 = 4Fe(OH)3；故答案为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；4Fe(OH)2 + 2H2O＋O2 = 4Fe(OH)3；
（4）Fe3O4与盐酸反应得化学方程式为Fe3O4 + 8HCl=FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O，FeCl2与Cl2反应得离子方程式为2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－，故答案为：Fe3O4 + 8HCl=FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O；2Fe2＋+ Cl2=2Fe3＋+ 2Cl－。

8．已知A、B、C、D、G为中学化学中常见的物质，其中A为单质，B、C、D、G均为化合物。

它们之间存在以下的相互转化关系：
试回答：
（1）写出A的化学式___。

（2）如何用实验证明B溶液中是否含有G?(请写出实验的步骤、现象和结论)___。

（3）写出由E转变成F的化学方程式___。

（4）向G溶液中加入A的有关离子反应方程式___。

【答案】Fe 取少量B溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液显红色说明含有G，否则不含G 4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH)3 2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】
【分析】
白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，则E是Fe(OH)2、F是Fe(OH)3，Fe(OH)3与盐酸反应生成氯化铁，G是FeCl3溶液；则可知A是Fe，铁与盐酸反应生成FeCl2和氢气，B是FeCl2；C是氢氧化钠，氢氧化钠与FeCl2反应生成Fe(OH)2和氯化钠，D是NaCl，NaCl与硝酸银反应生成AgCl沉淀和硝酸钠，则H是AgCl。

【详解】
根据以上分析：
（1）A是单质铁，化学式为Fe。

（2）B是FeCl2，G是FeCl3，Fe3+遇KSCN变红色，取少量B溶液于试管中，滴入几滴KSCN
溶液，溶液显红色说明含有FeCl3，否则不含FeCl3。

（3）E是Fe(OH)2、F是Fe(OH)3，白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，化学方程式是4Fe(OH）2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。

（4）向FeCl3溶液中加入铁粉生成FeCl2，反应方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+。

【点睛】
本题考查物质推断与性质，掌握元素化合物的性质是解题的关键，注意“白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F”是本题推断的突破口。

9．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－。

10．A—J都是初中化学常用的物质。

其中B、E、H、J是单质，其余均为化合物，气体C 可用于灭火。

它们相互间的转化关系如下图所示（部分反应物、生成物及反应条件已略去）。

请回答下列问题：
⑴写出物质D、J的化学式：D___________,J___________。

⑵“气体C→B”的转化过程，在自然界中称为____________作用。

⑶反应①的反应条件___________，其基本反应类型___________。

⑷写出反应②的化学方程式：______________________。

⑸若要实现“H+I→红色固体J”的转化，物质I必须满足的条件是___________。

【答案】CaCO3 Cu 光合点燃化合反应 C + CO2高温
2CO 可溶性铜盐
【解析】
【分析】
根据A-J都是初中化学常见的物质，B、E、H、J是单质，其余均为化合物，气体C可用于灭火，所以C是二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水，所以D是碳酸钙，二氧化碳和碳高温会生成一氧化碳，所以E是木炭，F是一氧化碳，一氧化碳和G生成的会转化成红色固体J，所以G是氧化铁，H是铁，I可以是硫酸铜，J是铜，铁和B会生成黑色固体A，所以B是氧气，A是四氧化三铁，然后将推出的物质进行验证即可。

【详解】
根据上述分析可知，
（1）D是CaCO3，J是Cu，故答案为：CaCO3；Cu；
（2）“气体C→B”的转化过程是二氧化碳转化成氧气，在自然界中称为光合作用，故答案为：光合；
（3）反应①是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应条件是点燃，该反应满足化合反应多变一的条件，属于化合反应，故答案为：点燃；化合反应；
（4）反应②是二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳，化学方程式为：
C+CO2高温
2CO；
（5）若要实现“H+I→红色固体J”的转化，物质I必领满足的条件是可溶性铜盐，故答案为：可溶性铜盐。

11．现有金属单质A、B、C和气体甲、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。

①金属C的名称_______
②气体丙的分子式___________
③写出下列反应的化学方程式：反应①___________________________；反应
⑥________________________ 。

【答案】铁 HCl 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 3NaOH＋FeCl3＝Fe(OH)3↓＋3NaCl
【解析】
【分析】
金属A的焰色为黄色，即金属A为Na，Na与H2O反应，气体甲为H2，物质D为NaOH，金属B能与NaOH反应生成H2，则金属B为Al，气体甲与Cl2反应生成HCl，溶于水后生成盐酸，沉淀H为红褐色，H为Fe(OH)3，物质G中含有Fe3＋，则物质F中含有Fe2＋，即金属C为Fe，据此分析；
【详解】
金属A的焰色为黄色，即金属A为Na，Na与H2O反应，2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，气体甲为H2，物质D为NaOH，金属B能与NaOH反应生成H2，则金属B为Al，气体甲与Cl2反应生成HCl，溶于水后生成盐酸，沉淀H为红褐色，H为Fe(OH)3，物质G中含有Fe3＋，氯气表现强氧化性，将Fe2＋氧化成Fe3＋，则物质F中含有Fe2＋，即金属C为Fe，①根据上述分析，金属C为Fe；
答案为铁；
②气体丙为HCl；
答案为HCl；
③反应①的化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；反应⑥发生FeCl3＋
3NaOH=Fe(OH)3↓＋2NaCl；
答案为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋2NaCl。

【点睛】
无机推断中，找准题眼，如本题中金属A的焰色为黄色，红褐色沉淀等，然后根据所掌握知识大胆猜测，推出其余物质，做题时应注意问题，是让写名称还是化学式，是让写离子方程式还是化学反应方程式等等。

12．如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C为O2、D为C12、E为Fe单
质，其余为化合物。

它们存在如下转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。

（1）写出有关物质的名称或化学式：F______，H_____。

（2）若反应①是在加热条件下进行，则A是___；若反应①是在常温条件下进行，则A是___。

（3）写出B与MnO2共热获得D的化学方程式______。

（4）写出D与E共热获得H的化学方程式________。

（5）如图表示的是在800℃时，含有A、B、C三种气体的体系中各物质浓度随时间变化的情况，请回答：2min内，A物质的平均反应速率为______。

【答案】四氧化三铁氯化铁氯酸钾过氧化氢 MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋C12↑＋2H2O 2Fe+ 3C12= 2FeC13 0.4mol/(L·min)
【解析】
【分析】
C为O2，若反应①是在加热条件下进行，则A是氯酸钾，若反应①是在常温条件下进行，则A是过氧化氢。

D为C12，则B为浓盐酸，氯气与铁加热反应生成氯化铁，则H为氯化铁。

铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则F为四氧化三铁，四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，则G为氯化亚铁。

【详解】
（1）有分析可知，F为四氧化三铁，H为氯化铁；
（2）反应①是在二氧化锰作催化剂条件下制取氧气，若反应①是在加热条件下进行，则A 是氯酸钾。

若反应①是在常温条件下进行，则A是过氧化氢；
（3）B为浓盐酸，浓盐酸与MnO2共热生成氯气、氯化锰和水，化学方程式为MnO2＋
4HCl（浓）MnCl2＋C12↑＋2H2O；
（4）D为C12，E为Fe单质，氯气与铁共热生成氯化铁，化学方程式为2Fe+ 3C12=
2FeC13；
（5）2min内，A的物质的量浓度变化量=（2.0-1.2）mol/L=0.8mol/L，则A物质的平均反
应速率=0.8mol/L
2min
=0.4mol/(L·min)。

13．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。

14．某兴趣活动小组利用物质间的互变，设计成一个平面魔方，如右图所示：
已知①A、B、C、D、G含有同种元素。

②
纯A(单质)B溶液D固体G溶液
颜色银白色黄色红棕色浅绿色
③E是通常情况下密度最小的气体；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，也能将一种氧化物氧化为F，F是含有三种元素的化合物，与A反应生成E、G。

依据以上信息填空：
（1）写出D的化学式：______________。

（2）G生成C的过程中所出现的现象为_____________写出对应的离子方程式
_________________
（3）写出反应A→B的化学方程式：_______________________。

（4）B→F的离子方程式为__________；G与次氯酸反应的离子方程式为
________________。

【答案】Fe2O3先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 Fe2++2OH-
=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2Fe+3Cl22FeCl3
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 2Fe2++2HClO=2Fe3++Cl-+ H2O+ClO-
【解析】
【分析】
根据信息，D固体是红棕色，则D为Fe2O3；A、B、C、D、G含有相同元素，且G溶液为浅绿色，则G中含有Fe2＋；C可以生成Fe2O3，推出C为Fe(OH)3；A为单质，银白色，则A为Fe，B溶液为黄色，说明含有Fe3+；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，推出B为含有Cl－，则B为FeCl3； E是通常情况下密度最小的气体，E为H2，F能和Fe反应生H2和Fe2＋，且属于三种元素的化合物，则F为H2SO4，
【详解】
（1）D为Fe2O3；
（2）G中含有Fe2＋，C为Fe(OH)3，因此离子反应方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，现象是先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；
（3）A为Fe，B为FeCl 3，则反映式为2Fe+3Cl22FeCl3；
（4）F为H2SO4，因此氧化物是SO2，2Fe3＋+SO2+2H2O=2Fe2＋+SO42－+4H＋，利用次氯酸的强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，即2Fe2＋+2HClO=2Fe3＋+Cl－+ H2O+ClO－。

15．A、B是中学化学里常用的物质，其中B是单质，A是化合物；F是红棕色气体，I是红褐色沉淀。

它们之间相互反应以及生成物之间的转化关系如图所示。

已知，I、L两种物质中除了含不同价态的B元素外，还都含另外两种相同的元素(这两种元素的原子序数均小于18)。

请回答：
（1）B和A的浓溶液在常温下难反应，原因是_____________。

但加热后，却可以，请写出反应的化学方程式：_____________________。

（2）写出F和G相互转化的化学方程式：
F→G_______________________________；
A→H_______________________________。

（3）L转化成I的现象是__________________；有关的化学方程式__________________。

【答案】钝化 Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O 3NO2+H2O＝2HNO3+NO
3Fe+8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O 白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
【详解】
B是单质，A是化合物，A的浓溶液与B反应得到得到D、E、F，其中F是红棕色气体，则F为NO2，A为HNO3，E与NaOH反应反应得到I是红褐色沉淀，则I为Fe(OH)3，可推知B 为Fe、E为Fe(NO3)3、D为H2O，F与D反应生成A与G，G与J反应得到F，则G为NO、
J为O2，稀硝酸与过量的Fe反应生成生成H为Fe(NO3)2，结合转化关系可知L为Fe(OH)2，K为NaNO3，
（1）Fe和浓硝酸在常温下难反应，原因是发生钝化，但加热后却可以，反应的化学方程式为 Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O；
（2）F→G的反应方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO；A→H的反应方程式为3Fe+8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O；
（3）L转化成I的现象是：白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色，有关的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3。