2020-2021全国各地备战高考化学分类：铁及其化合物综合题汇编含答案

2020-2021全国各地备战高考化学分类：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练习题（含详细答案解析）1．下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如图所示（部分产物及反应条件已略去）。

已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。

请回答下列问题：(1)A在B中燃烧的现象是__________________________________________。

(2)D+E→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量比是_________________________。

(3)G+J→M的离子方程式是____________________________________。

(4)Y受热分解的化学方程式是______________________________________。

(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2＋的试剂是 ____________________。

【答案】放出大量的热，产生苍白色火焰 2:1 3AlO2－+Fe3＋+6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓4Fe(NO3)3Δ2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑酸性高锰酸钾溶液【解析】【分析】F是地壳中含量最多的金属元素的单质，则F为Al，转化关系中X电解得到三种物质，为电解电解质与水型，A、B为气态单质，二者为氢气和氯气，二者反应生成D，D为HCl，E 为黑色固体，为氧化物，和HCl反应又生成B气体，A为H2，B为Cl2，E为MnO2，电解X 是电解氯化钠溶液，C为NaOH，与Al反应生成G，G为NaAlO2；M为红褐色沉淀为Fe(OH)3，所以J是含三价铁离子的物质，是H和D反应生成，证明J为FeCl3，H、I为氧化物判断H为Fe2O3，I为红棕色气体为NO2，结合转化关系可知，N为HNO3，Y为Fe(NO3)3，结合物质的性质来解答。

【详解】(1) A为H2，B为Cl2，H2在Cl2中燃烧的现象是：气体安静燃烧，放出大量的热，火焰呈苍白色，并有白雾产生；(2) D+E→B的反应为MnO2+4HCl加热MnCl2+Cl2↑+2H2O，MnO2中Mn元素化合价降低，被还原，HCl 中Cl元素化合价升高，被氧化，4mol盐酸参与反应，发生氧化反应的盐酸为2mol，另外2mol盐酸显酸性，则n(被氧化的物质HCl)：n(被还原的物质MnO2)=2：1；(3) G(NaAlO2)+J(FeCl3)→M(Fe(OH)3)的反应是在水溶液中发生的双水解反应，反应离子方程式是：3AlO2－+Fe3＋+6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓；(4)依据分析推断可知Y为Fe(NO3)3，受热分解生成二氧化氮和氧化铁，依据原子守恒配平书写的化学方程式是：4Fe(NO3)3Δ2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑；(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量待测液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明原溶液中含有Fe2+，反之没有Fe2+。

2．A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出)。

已知H为固态氧化物，F是红褐色难溶于水的沉淀，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

请填写下列空白：（1）A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素的名称是___。

（2）反应①的化学方程式为___。

（3）反应③的离子方程式为___。

（4）反应⑧的化学方程式为___。

（5）反应⑥过程中的现象是____。

（6）1molI发生反应后生成的A高温下与足量的水蒸气反应，生成的气体换算成标准状况下占___L。

【答案】铁元素 8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O 生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 33.6 【解析】【分析】F是红褐色难溶于水的沉淀，则F为氢氧化铁；E能在空气中转化为F，且E是C和氢氧化钠反应生成，则E为氢氧化亚铁，C为氯化亚铁；B能与盐酸反应生成氯化亚铁和D，则B 为四氧化三铁，D为氯化铁；A在空气中燃烧能够生成四氧化三铁，则A为铁单质；四氧化三铁与I在高温条件下反应生成铁单质，I又能与氢氧化钠反应，推知I为铝单质，与四氧化三铁在高温条件下发生铝热反应，生成H为氧化铝；铝和氧化铝都能与氢氧化钠反应生成G，则G为偏铝酸钠。

【详解】（1）A为铁、B为四氧化三铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁、E氢氧化亚铁、F为氢氧化铁，则六种物质中都含有铁元素，故答案为：铁元素；（2）①是铝与四氧化三铁发生铝热反应，其反应的方程式为8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe，故答案为：8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe；（3）③是四氧化三铁与盐酸反应，其反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，故答案为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；（4）⑧是氧化铝与氢氧化钠发生反应，反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，故答案为：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O；（5）⑥氢氧化亚铁在空气中转化为氢氧化铁，其现象为生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为：生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；（6）1mol铝与四氧化三铁反应生成铁单质与氧化铝，生成的铁单质再与水蒸气反应生成氢气，根据得失电子守恒可知，铝失去的电子数等于生成氢气得到的电子数，可列式1×3=2×n（H2）,则n（H2）=1.5mol，则标准状况下，氢气的体积V（H2）=1.5mol×22.4L/mol=33.6L，故答案为33.6。

【点睛】铝与四氧化三铁反应生成铁，8molAl~9molFe，铁与水蒸气反应生成氢气，3molFe~4molH2，所以也可以根据对应关系8molAl~9molFe~12molH2，求得氢气的物质的量。

3．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Fe 3+＞Cu 2+＞Fe 2+＞Na +，所以向工业废水中加入过量A 时，首先发生反应Fe + 2Fe 3+=3Fe 2+，然后发生反应Fe + Cu 2+=Fe 2++ Cu ；(3)FeSO 4的溶解度受温度的影响变化较大，所以从FeSO 4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FeSO 4•7H 2O 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。

4．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。

5．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。