2020-2021【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题(含答案)含答案
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2020-2021【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题(含答案)含答案
一、高中化学铁及其化合物
1.已知有以下物质相互转化。
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)写出用KSCN鉴别G现象___________;向G溶液加入A的有关离子反应方程式
___________。
【答案】(1)FeCl2;KCl
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)溶液变血红色;Fe+2Fe3+=3Fe2+。
【解析】
试题分析:白色沉淀E在空气中转化为红褐色沉淀F,可推知E为Fe(OH)2、F为Fe(OH)3,F与盐酸反应得到G溶液,则G为FeCl3,G与A反应得到B、B与C反应得到E与,可推知B为FeCl2,A为Fe,C为碱,反应得到D为氯化物,D溶液与硝酸银、硝酸混合得到白色沉淀H为AgCl,反应得到的溶液进行焰色反应呈紫色,可以K元素,故D为KCl、C为KOH。
(1)由上述分析可知,B为FeCl2,D为KCl,故答案为FeCl2;KCl;
(2)E转变成F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KSCN鉴别FeCl3溶液的现象为:溶液呈血红色,向FeCl3溶液加入Fe的离子方程式为:Fe+2Fe3+=3Fe2+故答案为血红色;Fe+2Fe3+=3Fe2+。
考点:考查了无机物推断、Fe、Cl、K元素化合物的性质的相关知识。
2.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。
3.某兴趣活动小组利用物质间的互变,设计成一个平面魔方,如下图所示:
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_________________________。
(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 2Fe+3Cl22FeCl3 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+H2O
【解析】
【分析】
结合框图,D固体呈红棕色,则其为Fe2O3;A、B、C、D、G含有同种元素,B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B为FeCl3,G中含有Fe2+,A为Fe。
由“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”,则F为H2SO4,G为FeSO4;E是通常情况下密度最小的气体,则E为H2。
由B→C→D的转化可推知,C为Fe(OH)3。
【详解】
(1)由以上分析可知,D为氧化铁,其化学式:Fe2O3。
答案为:Fe2O3;
(2)FeSO4生成Fe(OH)3,可先加碱、后氧化,所出现的现象为先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
答案为:先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(3)反应Fe→FeCl3需用Cl2将Fe氧化,反应方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。
答案为:2Fe+3Cl22FeCl3;
(4)FeCl3→H2SO4,应使用SO2,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;FeSO4与次氯酸反应,生成Fe3+、Cl-和H+,离子方程式为H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+H2O。
答案为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+
H2O。
【点睛】
利用框图进行物质推断时,先确定信息充足的物质,然后利用已知的少量信息、反应条件及未知物质前后的已知物质,推断出未知物质的组成。
4.已知A、B、C、D分别是AlCl3、BaCl2、FeSO4、NaOH四种化合物中的一种,它们的水溶液之间的一些反应现象如下:
①A+B→白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解。
②B+D→白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色。
③C+D→白色沉淀,继续加D溶液,白色沉淀逐渐消失。
(1)则各是什么物质的化学式为:A_______、B_______、C_______、D_______。
(2)现象②中所发生的反应的化学方程式为:__________________________________、______________________________。
(3)现象③中所发生反应的离子方程式为:__________________________________、
________________________________。
【答案】BaCl2 FeSO4 AlCl3 NaOH; FeSO4 + 2NaOH=Fe(OH)2↓+ Na2SO4 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O=4Fe(OH)3 Al3+ + 3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH-=AlO2- + 2H2O
【解析】
【分析】
①A+B→白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解应,则生成的白色沉淀为BaSO4,②B+D→白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色,是Fe(OH)2的转化为Fe(OH)3,故A 为BaCl2,B为FeSO4,D为NaOH,则C为AlCl3,氯化铝溶液与NaOH溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3,Al(OH)3能溶解在NaOH溶液中,符合③中现象。
【详解】
(1)根据以上分析可知A、B、C、D依次为BaCl2、FeSO4、AlCl3、NaOH;
(2)现象②先生成白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色时所发生的反应的化学方程式为:FeSO4 + 2NaOH=Fe(OH)2↓+ Na2SO4,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(3)现象③中所发生反应的离子方程式为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2-
+2H2O。
【点睛】
考查无机物的推断,关键是明确物质之间的反应,根据现象进行判断,其中“白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色”为解题突破口,这里发生了Fe(OH)2沉淀的生成及转化为Fe(OH)3的过程,另外灵活利用氢氧化铝的两性知识即可解题。
5.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。
6.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。
7.在一定条件下,A、B、C、D、E物质相互转化关系如图所示(反应条件和部分产物略),其中A、B、C为单质。
(1)若A为金属,B、C常温下均为气体,D为黑色晶体,E为一种生活中必不可少的物质,则这五种物质的化学式为:A为__,B为__,C为__,D为__,E为__。
(2)A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为__。
【答案】Fe O2 H2 Fe3O4 H2O 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
【解析】
【分析】
A、B、C为单质,若A为金属,B、C常温下均为气体,D为黑色晶体,Fe和H2O反应生成黑色的Fe3O4,Fe和O2反应生成黑色的Fe3O4,氢气和氧气反应生成H2O,符合转化关系,则A是Fe、B是O2、C是H2、E是H2O、D是Fe3O4,据此分析解答。
【详解】
A、B、C为单质,若A为金属,B、C常温下均为气体,D为黑色晶体,Fe和H2O反应生成黑色的Fe3O4,Fe和O2反应生成黑色的Fe3O4,氢气和氧气反应生成H2O,符合转化关系,则A是Fe、B是O2、C是H2、E是H2O、D是Fe3O4;
(1)通过以上分析知,这五种物质的化学式为:A为Fe,B为O2,C为H2,D为Fe3O4,E为H2O;
(2)在高温条件下,Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,所以A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
8.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,而B的焰色反应为紫色,A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红
褐色沉淀E 。
试推断:
(1)A :__、B :__、C :__、D :__、E :__;
(2)固体C 加热得到A 的化学反应方程式__;
(3)得到红褐色沉淀E 的化学反应方程式__。
【答案】Na 2CO 3 KOH NaHCO 3 NaCl Fe(OH)3 2NaHCO 3=Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑ 4Fe(OH)2+2H 2O+O 2=4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
A 、C 、D 为盐且焰色反应均为黄色,说明都含有钠元素的化合物;
B 是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色,判断为含K 元素,A 、
C 和盐酸反应均得到
D 的溶液,将固体C 加热可得到A ,若在A 的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C ,可以判断,无色无味的气体是CO 2,A 为Na 2CO 3,C 为NaHCO 3,D 为NaCl ;若B 的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
E ,说明B 为氢氧化钾,E 为氢氧化铁,据此分析解答。
【详解】
A 、C 、D 为盐且焰色反应均为黄色,说明都含有钠元素的化合物;
B 是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色,判断为含K 元素,A 、
C 和盐酸反应均得到
D 的溶液,将固体C 加热可得到A ,若在A 的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C ,可以判断,无色无味的气体是CO 2,A 为Na 2CO 3,C 为NaHCO 3,D 为NaCl ,若B 的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
E ,说明B 为氢氧化钾,综上所述:A :Na 2CO 3、B :KOH 、C :NaHCO 3 D :NaCl 、E :Fe(OH)3;
(1)有分析可知:A :Na 2CO 3、B :KOH 、C :NaHCO 3 D :NaCl 、E :Fe(OH)3;
(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水的化学方程式为
2NaHCO 3=Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑;
(3)氢氧化亚铁具有还原性,能够与氧气、水反应生成氢氧化铁,方程式:
4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3。
9.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 -↑+++++++ ()2223
3 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。
(1)由强酸性条件即可判断溶液X 中一定不存在弱酸根离子,所以不存在的离子有CO 32-、SiO 32-;
(2)强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性,如果存在硝酸根离子,则不存在亚铁离子,加入硝酸钡溶液时不能产生气体,所以溶液X 中一定没有NO 3-,
答案选b ;
(3)亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,离子反应方程式为:3Fe 2++NO 3-+4H +=3Fe 3++NO↑+2H 2O ;
(4)⑦中生成沉淀K 为Al(OH)3,反应的离子方程式为AlO 2-+CO 2+2H 2O= Al(OH)3↓+HCO 3-;
(5)生成Fe(OH)3的Fe 3+可能来自于Fe 2+被硝酸氧化,也可能是原来溶液中就存在Fe 3+,故不能确定溶液X 中是否存在Fe 3+,可用KSCN 溶液检验溶液X 中是否存在Fe 3+;
(6) NO 、NH 3、Al(OH)3 各为0.01 mol ,则说明溶液X 中有0.03molFe 2+、 0.01 mol NH 4+、0.01 mol Al 3+。
若溶液X 中不存在Fe 3+,由上述推断可知溶液中一定存在Al 3+、NH 4+、Fe 2+、 SO 42-
,由溶液中的电荷守恒可知3n(Al3+) + n(NH4+)+ 2n(Fe2+)+ n(H+)= 2n(SO42-),故n(SO42-)=
1
(0.03mol+0.01mol + 0.06 mol+ 0.02 mol)= 0.06 mol,若溶液中含有Fe3+,则n(SO42- )>0.06 2
mol。
10.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色(含钠元素),而B的焰色反应为紫色(含钾元素),A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A 的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。
试写出各物质的化学式:
A:__、B:__、C:__、D:__、E:___。
【答案】Na2CO3 KOH NaHCO3 NaCl Fe(OH)3
【解析】
【详解】
A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,含有钠元素。
而B的焰色反应为紫色,含有钾元素;A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,这说明C是碳酸氢钠,A是碳酸钠,D是氯化钠,通入的无色气体是二氧化碳。
B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀,说明溶液中发生了反应:Fe2+→Fe(OH)2(白色沉淀)→Fe(OH)3(红褐色沉淀),E是氢氧化铁,由于B的溶液中阴离子只有一种,所以B是KOH。
答案为:
Na2CO3;KOH;NaHCO3;NaCl;Fe(OH)3
【点睛】
要熟悉常见物质的物理性质和化学性质,特别要熟悉物质之间的转化关系。
如本题中,
Δ
Na2CO3和NaHCO3之间可以相互转化:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O;Fe2+的转化:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
11.已知A、B、C为中学化学中常见的单质,在室温下A为固体,B和C为气体,向D溶液中加入KSCN溶液后,溶液显红色。
在适宜的条件下可发生如下转化:
试回答下列问题:
(1)写出A、B、C的化学式:A_____、B_______、C_________。
(2)反应E溶液+A→F溶液+C的离子方程式为:______________ ; D溶液+A→F溶液的离子方程式为:___________;若向F溶液中加入NaOH溶液,观察到的现象为:
_________。
(3)写出除去D溶液中F杂质的离子方程式:________。
【答案】Fe Cl2 H2 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe3++Fe=3Fe2+溶液中生成白色沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】
【分析】
A、B、C为中学化学中常见的单质,在室温下A为固体,B和C为气体,A与B反应生成D,向D溶液中加入KSCN溶液后,溶液显红色,D溶液中含有Fe3+,由D于F相互转化可知,A为Fe,B为Cl2,D为FeCl3,F为FeCl2.B与C反应生成E,Fe与E溶液反应得到氯化亚铁与C,则C为H2,E为HCl,以此解答该题。
【详解】
(1)向D溶液中加入KSCN溶液后,溶液显红色,故D溶液中含Fe3+,根据题干信息可推知A为Fe,结合框图中E溶液与A反应生成F溶液和气体C可确定E溶液为酸,故E为HCl,由此推知B、C分别为Cl2、H2,D、F分别为FeCl3、FeCl2。
(2)E为HCl,溶液与铁反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,F为FeCl2,加入氢氧化钠溶液,可生成不稳定的氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,可被氧化生成氢氧化铁,现象为溶液中生成白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红褐色;
(3)除去氯化铁中的氯化亚铁,可通入氯气,发生氧化还原反应生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
12.已知A为淡黄色固体,T为生活中使用最广泛的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C是无色无味的气体,H是白色沉淀。
(1)物质D的化学式为 ________。
(2)A和水反应生成B和C的离子方程式为____________________,列出A的一种重要用途_________________。
(3)H在潮湿空气中变成M的实验现象是______________________。
(4)反应①的离子方程式为_______________________________________。
【答案】Fe3O4 2Na2O2 + 2H2O = 4Na++OH-+ O2↑供氧剂(或漂白剂) 白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 Fe3O4+8H+ =2Fe3++Fe2++ 4H2O
【解析】
【分析】
由已知D是具有磁性的黑色晶体,则D为Fe3O4;A为淡黄色固体,A与水反应生成B和C,所以A为Na2O2,C是无色无味的气体,C为O2,B为NaOH ,T为生活中使用最广泛的金属单质,T为Fe,H是白色沉淀,则H为Fe(OH)2。
【详解】
(1)根据上述分析可知物质D的化学式为Fe3O4;答案:Fe3O4。
(2)根据上述分析可知物质A为Na2O2,B为NaOH ,C为O2,A和水反应生成B和C的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O = 4Na++OH-+ O2↑;A的一种重要用途为供氧剂(或漂白剂);答案:2Na2O2 + 2H2O = 4Na++OH-+ O2↑;供氧剂(或漂白剂)。
(3)H为Fe(OH)2,在空气中很不稳定,被氧气氧化,白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;答案:白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
(4)反应①是Fe3O4与盐酸的反应,生成氯化铁和氯化亚铁、水,其离子方程式为
Fe3O4+8H+ =2Fe3++Fe2++ 4H2O;答案:Fe3O4+8H+ =2Fe3++Fe2++ 4H2O。
13.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)向G溶液加入A的有关离子反应方程式______________________。
(4)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】FeCl2KCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe3++Fe=3Fe2+
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2
【解析】
【分析】
由题给实验现象可知,白色沉淀E在空气中变化为红褐色沉淀F,说明E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,F与盐酸反应生成G为FeCl3,金属A与氯化铁反应生成B,B与C反应得到E与D,故A为Fe,B为FeCl2,则Fe与盐酸反应生成氢气与FeCl2;D溶液和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀H为AgCl,溶液透过钴玻璃进行焰色反应为紫色,证明溶液中含有钾元素,故D为KCl,则C为KOH。
【详解】
(1)根据以上分析可知,A是Fe,B为FeCl2,D为KCl,故答案为:FeCl2;KCl;
(2)由E转变成F的反应是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为:4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)G为FeCl3溶液,铁与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为
2Fe3++Fe=3Fe2+;
(4)B为FeCl2溶液,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,这是因为亚铁离子被空气中氧气氧化生成三价铁离子,反应的离子方程式为
4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,反应生成的三价铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和单质碘,反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,反应生成的碘单质遇淀粉溶液变为蓝色,故答案为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2。
【点睛】
白色沉淀转化为红褐色沉淀、溶液焰色反应为紫色是解题突破口。
14.A、B、C为3种单质(其中A为固体,B、C为气体),D的溶液为棕黄色,加氢氧化钠溶液后出现红褐色沉淀,B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。
它们之间的转化关系如图:
填写下列空白:物质(写化学式)A是______ B是______C是______D 是_____E 是
________F是________
【答案】Fe Cl2 H2 FeCl3 HCl FeCl2
【解析】
【分析】
A与B反应生成D,D的溶液为棕黄色,加氢氧化钠溶液后出现红褐色沉淀,则D是氯化铁,A、B都是单质,且A是固体,所以A是铁,B是氯气;B和C反应生成E,E极易溶于水得无色溶液E,则C是氢气,E是氯化氢,盐酸和铁反应生成氯化亚铁与氢气,符合转化关系,则F是氯化亚铁,据此解答。
【详解】
A与B反应生成D,D的溶液为棕黄色,加氢氧化钠溶液后出现红褐色沉淀,则D是氯化铁,A、B都是单质,且A是固体,所以A是铁,B是氯气;B和C反应生成E,E极易溶于水得无色溶液E,则C是氢气,E是氯化氢,盐酸和铁反应生成氯化亚铁与氢气,符合转化关系,则F是氯化亚铁,则:A是Fe、B是Cl2、C是H2、D是FeCl3、E是HCl、F是FeCl2。
15.下图是中学常见物质间的转化关系。
已知:
a.A为淡黄色固体,B为导致“温室效应”的主要物质;
b.E为常见金属,J为红褐色沉淀;
c.G在实验室中常用于检验B的存在;
d.L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液若保存不当常呈黄色。
回答下列问题:
(1)A的电子式为_______;B分子属于_______分子(极性、非极性);
(2)反应①的化学方程式为_______,
反应②的离子方程式为_______,
(3)若参加反应的A的质量为39g,则消耗CO2的体积(标况下)为_______L。
(4)检验K中阳离子常用的方法是_______。
(5)L浓溶液的保存方法是_______。
【答案】非极性 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓11.2L 在试管中取少量K溶液,滴加几滴KSCN溶液,若溶液红色,证明有Fe3+用棕色试剂瓶子保存并放置于低温避光处
【解析】
【分析】
L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液若保存不当常呈黄色,L是硝酸; B 为导致“温室效应”的主要物质,B是二氧化碳;A为淡黄色固体,A能与二氧化碳反应,所以A是过氧化钠;G在实验室中常用于检验二氧化碳的存在,G是氢氧化钙;过氧化钠与二氧化碳反应生成C、D,则C是氧气、D是碳酸钠;J为红褐色沉淀, J是氢氧化铁,E 为常见金属,则E是铁,铁与氧气反应生成F,F是四氧化三铁,四氧化三铁与硝酸反应生成硝酸铁,K是硝酸铁;碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则I是碳酸钙、H是氢氧化钠。
【详解】
根据以上分析:(1)A是过氧化钠,过氧化钠的电子式为;B是二氧化碳,二氧化碳是直线型分子,属于非极性分子;
(2)反应①是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,反应②是硝酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和硝酸钠,反应的离子方程式为Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓;
(3)39g过氧化钠的物质的量是
39
0.5
78/
g
mol
g mol
,设消耗二氧化碳的物质的量是
xmol;
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑2 2 0.5mol xmol
22
=
;x=0.5mol,标况下的体积为0.5mol×22.4L/m ol=11.2L;
0.5x
(4)K是硝酸铁,在试管中取少量K溶液,滴加几滴KSCN溶液,若溶液红色,证明有
Fe3+。
(5)L是浓硝酸,浓硝酸不稳定,见光或加热易分解,浓硝酸用棕色试剂瓶子保存并放置于低温避光处。