高考化学培优 易错 难题(含解析)之铁及其化合物含答案

高考化学培优易错难题(含解析)之铁及其化合物含答案
一、高中化学铁及其化合物
1．有一种埋在地下的矿物X（仅含四种元素），挖出后在空气中容易发黄，现探究其组成和性质，设计完成如下实验：
请回答：
（1）X的化学式_________________，挖出后在空气中容易发黄的原因______________。

（2）写出溶液分二等份，加KSCN无明显现象后，滴加双氧水的两个离子方程式：
___________________，_________________。

【答案】Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3 +2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3++3SCN－= Fe(SCN)3
【解析】
【分析】
⑴先计算分解生成的水的物质的量，再计算CO2的物质的量，根据现象得出含有亚铁离子并计算物质的量，根据比例关系得出化学式。

⑵滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，Fe3+与3SCN－反应生成血红色。

【详解】
⑴分解生成的水是1.8g，物质的量是0.1mol；无色无味气体是CO2，物质的量是0.1mol；黑色固体用稀硫酸溶解后分为两等分，滴加KSCN溶液没有实验现象，然后滴加双氧水变为血红色，则含有亚铁离子；另一份加入足量的氢氧化钠溶液得到沉淀，过滤洗涤并充分灼烧后得到8g固体，该固体是氧化铁，物质的量是0.05mol，其中铁元素的物质的量是0.1mol，则黑色固体中亚铁离子的物质的量是0.2mol，所以氧化亚铁是0.2mol，X中相当于含有0.1氢氧化亚铁和0.1mol碳酸亚铁，所以化学式为Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3，挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素；故答案为：
Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3；挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素。

⑵滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，Fe3+与3SCN－反应生成血红色，因此两个离子方程式分别是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3；故答案为：
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN－= Fe(SCN)3。

2．D、E为中学化学常见的单质，在一定条件下C、D间能发生反应。

各物质转化关系如下图：
(1)B的同素异形体的名称为：_____________；H的化学式为：_____________。

(2)已知E的燃烧热为QkJ/mol，试写出表示E燃烧热的热化学方程式_____________。

(3)用惰性电极电解A 溶液的阳极反应式为：_____________。

(4)检验H和G的混合溶液中含有G的阳离子的试剂可以是：_____________。

a.氯水和KSCN溶液
b.氢氧化钠溶液
c.酸性KMnO4溶液
(5)用惰性电极电解一定浓度的A溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入9.8g含A中金属阳离子的弱碱固体后恰好恢复到电解前的浓度和pH。

则电解过程中转移电子的物质的量为_____________mol, 收集到标准状况下的气体体积为_____________。

【答案】臭氧 Fe2(SO4)3 Fe(s)+2
3
O2(g)=
1
3
Fe3O4(s) △H=-QkJ/mol 4OH--4e-=2H2O+O2↑ c
0.4mol 4.48L
【解析】
【分析】
电解A溶液生成三种物质，且D为金属，A应为不活泼金属的含氧酸盐，电解时，在阴极生成金属，则阳极应生成O2，其中E可在B中燃烧说明B为O2，C应为含氧酸，而E在氧气中反应的氧化为与酸反应后生成两种盐，说明金属为变价金属，则E应为Fe，则C应为硫酸，不可能为硝酸，否则四氧化三铁与硝酸反应只生成一种物质，则G为FeSO4，H为Fe2(SO4)3，D应为Cu，则A应为CuSO4，结合相关物质的性质和题目要求可解答该题。

【详解】
根据上述分析可知：A为CuSO4，B为O2，C为H2SO4，D Cu，E为Fe，F为Fe3O4，G为FeSO4，H为Fe2(SO4)3。

(1)由以上分析可知，B为O2，对应的同素异形体为臭氧，H为Fe2(SO4)3。

(2)E为Fe，E的燃烧热为QkJ/mol，则表示E燃烧热的热化学方程式为
Fe(s)+2
3
O2(g)=
1
3
Fe3O4(s) △H=-QkJ/mol。

(3) A为CuSO4，电解时，在阴极生成金属Cu，在阳极OH-失去电子应生成O2，阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑。

(4)G为FeSO4，H为Fe2(SO4)3，二者溶液中含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+，检验Fe2+的方法是根据Fe2+具有还原性，可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液的紫色褪去，故合理选项是c；
(5)向所得溶液中加入9.8g含A中金属阳离子的弱碱固体，即即加入Cu(OH)2的物质的量是0.1mol，恰好恢复到电解前的浓度和pH，说明析出0.1molCu、0.1molH2和0.1molO2，应转移电子0.4mol，收集到标准状况下的气体体积为V(H2)+V(O2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L。

3．下图①到⑩分别代表反应中的一种物质，且它们均为化学中的常见物质。

(1)①的化学式为_______，⑤和⑥反应的化学方程式为_______________。

(2)实验室由⑧制取⑨的离子方程式为____________________；
⑨转变为⑩的化学方程式为____________________。

由⑨转变为⑩的反应现象为__________________。

【答案】Al2O3 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀逐渐变为灰绿色最后变为红褐色
【解析】
【分析】
①到⑩分别代表反应中的一种物质，且它们均为中学化学中的常见物质，①能与酸或碱反应，且①电解生成氧气，则①为Al2O3，②中含AlO2-离子，③中含Al3+离子，④为
Al(OH)3，⑤为单质Al，⑤⑥发生铝热反应，⑦为Fe，⑧中含Fe2+离子，⑨为Fe(OH)2，⑩为Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解产生⑥是Fe2O3，然后结合物质的性质及化学用语来解答。

【详解】
根据上述分析可知：①为Al2O3，②为AlO2-，③为Al3+，④为Al(OH)3，⑤为Al，⑥为
Fe2O3，⑦为Fe，⑧为Fe2+，⑨Fe(OH)2，⑩为Fe(OH)3。

(1)由上述分析可知，①为Al2O3，⑤和⑥反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；
(2)实验室由Fe2+变为Fe(OH)2的操作方法是向其中加入NaOH溶液，因此由⑧制取⑨发生的离子反应为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；由于Fe(OH)2不稳定，容易被溶解在其中的氧气氧化变为Fe(OH)3，则由⑨转变为⑩的离子方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，由⑨转变为⑩的反应现象为白色沉淀会逐渐由白色变为灰绿色，最后变为红褐色。

4．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、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）。

请根据以上信息完成下列各题：
(1)写出下列物质的化学式：B_______、丙__________。

(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________，反应过程⑦可能观察到的实验现象是
______。

对应的化学方程式是_______。

(3)反应③中的离子方程式是_________。

【答案】Al HCl 杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】
【分析】
金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na，Na与水反应生成气体甲为H2，D为NaOH；金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2，说明B为金属Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲是H2，H2和Cl2反应生成丙为HCl，HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液，盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物，该氯化物与Cl2还可以反应产生G，G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，则G为FeCl3，推断物质F为FeCl2；判断C为Fe，以此解答该题。

【详解】
根据上述分析可知A是Na，B是Al，C为Fe，气体甲是H2，气体乙是Cl2，气体丙是HCl；D是NaOH，E是盐酸，F是FeCl2，G是FeCl3，H是Fe(OH)3。

(1)根据上述分析可知，物质B是Al，丙是HCl；
(2)黄绿色气体乙是Cl2，该物质可以与水反应产生HCl和HClO，HClO具有强氧化性，可作氧化剂，氧化一些具有还原性的物质，也用于杀菌消毒或用于物质的漂白；
(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl，Fe(OH)2具有还原性，容易被溶解在溶液中的氧气氧化，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，固体由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；
(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2，反应的离子方程式为：2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑。

【点睛】
本题是无机物推断，物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口，再结合转化关系推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。

5．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。

6．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-=AgCl↓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。

7．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。

8．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：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___，D___，甲___，丙___。

（2）写出红棕色粉末的一种用途___。

（3）写出E→C反应的化学方程式___。

（4）将饱和的B溶液滴入沸水中所得分散系中分散质颗粒直径范围为___。

（5）写出反应②的离子方程式___，该反应中，如果有5.6g铁粉完全反应则生成D的物质的量为___mol。

【答案】Fe2O3FeCl2Cl2KSCN做红色颜料（或炼铁等，合理即可）
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)31～100nm Fe+2Fe3＋=3Fe2＋0.3
【解析】
【分析】
分析关系图：E转化成C的现象是：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，A与盐酸反应生成的B为FeCl3，D为FeCl2，乙为碱如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。

【详解】
(1)根据分析可知：红棕色粉末A为Fe2O3，由B(FeCl3)与Fe生成的D为FeCl2，甲含Cl2，能
与FeCl 3产生血红色溶液的丙为KSCN 。

答案为：Fe 2O 3；FeCl 2；Cl 2；KSCN
(2)红棕色粉末是Fe 2O 3，可做红色颜料，可用于炼铁等。

答案为：做红色颜料(或炼铁等，合理即可)
(3)E→C 反应是Fe(OH)2 被氧化为Fe(OH)3，化学方程式为：4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3。

答案为：4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3
(4)B 溶液为FeCl 3溶液，滴入沸水中加热后制得Fe(OH)3胶体，胶体分散质颗粒直径范围为1～100nm 。

答案为：1～100nm
(5)反应②是由B(FeCl 3)与Fe 生成D(FeCl 2)，离子方程式为：Fe+ 2Fe 3＋=3Fe 2＋；该反应中，如果有5.6g 铁粉完全反应，则生成D(FeCl 2)的物质的量为：30.3mol 56g/mol 5.6g ⨯=。

答案为：Fe+2Fe 3+=3Fe 2+；0.3
【点睛】
熟记常见物质的性质，特别是一些特殊性质，有利于快速找到推导题的突破口。

9．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下图所示(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）B 的俗称_______，反应①的用途_____（填一项）。

（2）反应①的化学方程式为________。

反应③的离子方程式为_________。

反应⑧的化学方程式为______。

（3）反应⑥的化学方程式及变化过程中的现象是__________。

（4）向G 溶液中加入AlCl 3溶液的离子方程式____________。

【答案】磁性氧化铁 焊接钢轨（或冶炼金属铁） 8Al+3Fe 3O 4
4Al 2O 3+9Fe Fe 3O 4+8H +=Fe 2++2Fe 3++4H 2O Al 2O 3+2NaOH=2NaAlO 2+H 2O 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终
变成红褐色 3AlO 2-+Al 3++6H 2O==Al(OH)3↓
【解析】
【分析】
F 是红褐色难溶于水的沉淀，说明F 为Fe(OH)3，E 在空气中可转变为Fe(OH)3，说明E 为
Fe(OH)2，E与F是B与盐酸反应生成的C和D再与NaOH反应得到，因此C为FeCl2，D为FeCl3，B为Fe3O4，A在氧气中燃烧生成Fe3O4，那么A为Fe,B和I高温下反应生成单质铁，说明发生的是铝热反应，即H为Al2O3，I为Al， Al2O3与Al与过量的氢氧化钠溶液反应生成G，那么G为NaAlO2，据此分析作答。

【详解】
（1）B为Fe3O4，俗名为磁性氧化铁，反应①用于焊接钢轨或冶炼金属铁；
（2）反应①为铝热反应，反应方程式为8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe；反应③为Fe3O4与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水的反应，离子方程式为：
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；反应⑧为Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠的反应，方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；
（3）反应⑥为Fe(OH)2在空气中氧化的反应，Fe(OH)2为白色沉淀，被氧化后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
（4）向偏铝酸钠溶液中加入AlCl3溶液，生成了白色沉淀，离子反应方程式为：3AlO2-
+Al3++6H2O==Al(OH)3↓。

10．A、B、C、D四种化合物，其中B、C、D 焰色反应均为黄色，而A的焰色反应为紫色，B、D和盐酸反应均得到C，将固体B加热分解可得到D，若在D的溶液中通入一种无色无味气体，又可得到B的溶液；若A的溶液滴加到FeCl2溶液中，先出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀E。

（1）试推断各物质的化学式：
A：___ B：___ C：___
（2）按要求写出下列方程式：
①D与盐酸反应的离子方程式：___；
②E固体受热分解的化学方程式：___。

【答案】KOH NaHCO3 NaCl CO32-+2H+=H2O+CO2↑ 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
【解析】
【分析】
B、C、D 焰色反应均为黄色，则均为钠的化合物，A的焰色反应为紫色，则A为钾的化合物；若A的溶液滴加到FeCl2溶液中，先出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀E，可知A为KOH，E为Fe(OH)3；B、D和盐酸反应均得到C，将固体B加热分解可得到D，若在D的溶液中通入一种无色无味气体，又可得到B的溶液，可知B为Na2CO3，D 为NaHCO3，C为NaCl，据此进行解答。

【详解】
(1)据分析可知答案为：KOH；NaHCO3；NaCl；
(2)①碳酸钠和盐酸反应离子方程式为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑；
②氢氧化铁受热反应方程式为：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。

11．现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F，它们之间能发生如下反应。

(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
(1)A的原子结构示意图为_____________，丙的化学式为_____________。

(2)金属A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F中不能导电的有
__________________ 、属于电解质的有___________ 。

(填“A”“B”“甲”“乙”“丙”“C”“D”“E”“F”)
(3)写出转化①发生的化学方程式：____________________,写出转化④发生的离子方程式：____________________。

(4)将Na2O2投入到E溶液中，可以观察到的现象是：_____________。

【答案】 HCl 甲、乙、丙丙 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
产生红褐色沉淀，同时生成无色气体
【解析】
【分析】
金属A焰色反应为黄色，则A为金属Na，由反应①可知，C为NaOH溶液，气体甲为
H2；黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙HCl，HCl溶于水得物质D为盐酸，盐酸与金属B反应生成物质E，物质E与Cl2反应生成物质F，F与NaOH反应生成红褐色沉淀为Fe(OH)3，故物质F中含有Fe3+，分析可知金属B为Fe，物质E为FeCl2溶液，物质F为FeCl3溶液。

【详解】
（1）金属A焰色反应为黄色，则A为金属Na，原子结构示意图为，黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙为HCl；故答案为：、HCl；
（2）A：Na、B：Fe、C：NaOH溶液、D：盐酸、E：FeCl2溶液、 F：FeCl3溶液、甲：
H2、乙: Cl2、丙: HCl，其中不能导电的有：甲、乙、丙、属于电解质：丙，故答案为：甲、乙、丙；丙；
（3）转化①为金属Na与水的反应氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，转化④为FeCl2与Cl2的反应生成氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+；
（4）E为FeCl2，将Na2O2投入到FeCl2溶液中，Na2O2具有强氧化性，氧化亚铁离子生成铁离子，产生红褐色沉淀，同时生成无色气体氧气，故答案为：产生红褐色沉淀，同时生成无色气体。

【点睛】
电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，不能是单质。

非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，也不能是单质。

12．A I ～分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间的相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出)，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：
()1A 、B 、C 、D 、E 、F 六种物质中所含的同一种元素在周期表中的位置为 ______ ． ()2反应②阳极的电极反应式为 ______ ，反应③的离子方程式为 ______ ，反应⑤的化学方程式为 ______ ．
()3实验室配制C 溶液时通常要加入少量的 ______ ；将少量D 的浓溶液滴入沸水中得到的液体呈 ______ 色，再逐滴滴加盐酸时，产生的现象是 ______ ；
()4反应①中每生成3mol A ，转移电子的物质的量为 ______ ．
【答案】第四周期第Ⅷ族 222O 4e O ---=↑；
2222Al 2OH 2H O 2AlO 3H --++=+↑ 22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++= 铁屑和
稀盐酸 红褐 先产生红褐色沉淀，后溶解得到黄色溶液 8mol
【解析】
【分析】
电解G 得到I 和H ，G 能和氢氧化钠溶液反应生成J ，I 也能与氢氧化钠反应生成J ，则G 是23Al O ，I 是Al ，J 是2NaAlO ，H 是2O ，Al 和B 能在高温下反应生成A ，B 和盐酸反应生成C 和D ，C 和氢氧化钠反应生成E ，D 和氨水反应生成F ，E 在空气中反应生成F ，说明E 不稳定，易被氧气氧化，且A 、B 、C 、D 、E 、F 六种物质中均含同一种元素，则A 是Fe ，B 为34Fe O ，C 为2FeCl ，D 为3FeCl ，E 为2Fe(OH)，F 为3Fe(OH)，据此答题。

【详解】
G 电解G 得到I 和H ，G 能和氢氧化钠溶液反应生成J ，I 也能与氢氧化钠反应生成J ，则G 是23Al O ，I 是Al ，J 是2NaAlO ，H 是2O ，Al 和B 能在高温下反应生成A ，B 和盐酸反应生成C 和D ，C 和氢氧化钠反应生成E ，D 和氨水反应生成F ，E 在空气中反应生成F ，说明E 不稳定，易被氧气氧化，且A 、B 、C 、D 、E 、F 六种物质中均含同一种元素，则A 是
Fe ，B 为34Fe O ，C 为2FeCl ，D 为3FeCl ，E 为2Fe(OH)，F 为3Fe(OH)；
()1推断可知，A 、B 、C 、D 、E 、F 六种物质中所含的同一种元素为铁元素，在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族；
()2电解氧化铝的阳极的电极反应式为222O 4e O ---=↑，反应③的离子方程式为
2222Al 2OH 2H O 2AlO 3H --++=+↑，反应⑤的化学方程式为
22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++=；
()3实验室配制2FeCl 溶液时，为防止亚铁离子被空气中的氧气氧化和亚铁离子的水解，通常要加入少量的铁屑和稀盐酸，将少量3FeCl 的浓溶液滴入沸水中得到的氢氧化铁胶体，液体呈红褐色，再逐滴滴加盐酸时，先发生胶体的聚沉，后氢氧化铁沉淀溶解，所以产生的现象是先产生红褐色沉淀，后溶解得到黄色溶液；
()4根据电子得失守恒及铝热反应的方程式可知，反应①中每摩尔34Fe O 生成3mol Fe ，转移电子的物质的量为8mol 。

【点睛】
本题考查无机物的推断，注意推断的关键点：①在电解条件下生成I 和H ，能与NaOH 溶液反应，说明为23Al O ，②铝和B 高温下发生反应，说明为铝热反应，再结合物质的其它性质分析解答，题目难度较大。

13．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】FeCl 2 氯化钾 4Fe (OH)2+O 2+2H 2O ═4Fe (OH)3 Fe 3++3 OH -═Fe (OH)3 ↓ 2Fe 3++Fe ═3Fe 2+
【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+。

14．已知某合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种，某兴趣小组在老师的指导下，对合金中铁、铜的存在情况进行了如下探究。

（查阅资料）铁、铜不与氢氧化钠溶液反应。

（猜想）猜想1：该合金粉末中，除含铝外，还含有铁。

猜想2：该合金粉末中，除含铝外，还含有铜。

猜想3：该合金粉末中，除含铝外，还含有_________（填名称）。

（实验探究）下列实验仅供选择的试剂是：10%的盐酸、30%的氢氧化钠溶液。

（探究结论）猜想3成立。

（反思）一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。

写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式__________。

（知识延伸）在一定条件下，铁和铝都能与水反应。

写出在相应条件下，铁和水发生反应的化学方程式_______________。

【答案】铁和铜 30%的氢氧化钠溶液 10%的盐酸铁和铜
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑ 3Fe+4H2O Δ
Fe3O4+ H2
【解析】
【分析】
金属铝和氢氧化钠反应，铁铜不与氢氧化钠反应，通过特征反应得到与氢氧化钠反应生成
气体的一定含有金属铝，和盐酸反应的一定是金属铁，铜不与盐酸反应，剩余固体是金属铜。

【详解】
通过前后联系，得出该合金粉末中，除含铝外，还含有铁和铜；
①取一定量的合金粉末，能说明有Al的有气泡的，只能是Al和氢氧化钠反应生气气泡；
②取步骤①所得滤渣，加过量的10%的盐酸，充分反应。

有气泡产生说明合金中一定含有铁，滤渣没有全部溶解说明还有金属铜。

反思：
一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。

写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑。

知识延伸：
铁和水发生反应的化学方程式3Fe+4H2O(g)Δ
Fe3O4+ H2。

15．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)。