备战高考化学铁及其化合物综合经典题含答案解析

备战高考化学铁及其化合物综合经典题含答案解析
一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．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。

2．图中，固体A是铁锈的主要成分。

请回答：
（1）固体C的化学式是___，上述框图中体现了SO2的___（填“氧化性”、“还原性”或“漂白性”）。

（2）写出A→B的化学方程式___。

（3）写出D→E的离子方程式___。

（4）若通入的SO2是足量的，请你设计实验方案检验“溶液D”中的金属阳离子___。

【答案】FeCl3还原性 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 Ba2++SO42-=BaSO4↓取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水（或双氧水），溶液变成血红色，则含有Fe2+
【解析】
【分析】
固体A是铁锈的主要成分，则A为Fe2O3，结合图中转化可知，A与CO反应生成B为Fe，B与氯气反应生成C为FeCl3，C与二氧化硫发生氧化还原反应，溶液D中Fe2+、SO42-等，溶液D与氯化钡反应生成白色沉淀E为BaSO4。

【详解】
(1)由上述分析可知，固体C的化学式是：FeCl3，上述框图中SO2失去电子转化为硫酸根离子，作还原剂；
(2)A→B的化学方程式为：Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；
(3)D→E的离子方程式为：Ba2++SO42−=BaSO4↓；
(4)若通入的SO2是足量的，溶液D中金属阳离子为Fe2+，检验该阳离子的方法为：取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水(或双氧水)，溶液变成血红色，则含有Fe2+。

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FeSO 4•7H 2O 晶体的操作Ⅲ为：加热浓缩、冷却结晶、______、______、干燥。

【答案】Fe H 2SO 4 Fe + 2Fe 3+=3Fe 2+ Fe + Cu 2+=Fe 2++ Cu 过滤 洗涤
【解析】
【分析】
工业废水中含大量Fe 2+、Fe 3+、Cu 2+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H 2SO 4，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FeSO 4溶液，溶液经蒸发、浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤、干燥就可得到FeSO 4·7H 2O 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 +Cu 2+=Fe 2++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 +=Fe 2++H 2↑，所以A 的化学式为Fe ，D 的化学式为H 2SO 4；
(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．甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系：3224NH H O H SO Δ⋅−−−→−−−−→−−→甲乙丙甲
（1）若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。

则甲
是________（填化学式）。

写出“32NH H O ⋅−−−−→乙丙”转化的离子方程式
______________________。

（2）若乙溶液中加入KSCN 溶液，有血红色出现，则乙溶液中含有的离子是
___________，甲的化学式为_____________。

【答案】23Al O 33234Al
3NH H O=Al(OH)3NH +++⋅↓+ 3Fe + 23Fe O 【解析】
【详解】
（1）甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，按信息知甲为23Al O 、乙是硫酸铝，丙为3Al(OH)，则乙与氨水反应的离子方程式为：
33234Al 3NH H O Al(OH)3NH ++
+⋅=↓+；
（2）若乙溶液中加入KSCN 溶液，有血红色出现，则乙为硫酸铁，其溶液中含有铁离
子，氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液，因此甲为氧化铁。

【点睛】
铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错，同学往往错误地把离子方程式写错成3-3Al 3OH Al(OH)++=↓。

5．A 、B 、C 、D 、E 分别是铁或铁的化合物。

其中D 是一种红褐色沉淀。

其相互反应关系如图所示：
根据如图所示变化，按要求回答下列问题：
（1）写出A 、E 的化学式：A__，E__；
（2）写出其中几步反应的化学方程式：
C→B ：___；
B→D ：___；
E→A ：___。

（3）C 中加入NaOH 溶液，看到的现象是__。

【答案】Fe Fe 2O 3 2FeCl 2＋Cl 2=2FeCl 3 FeCl 3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温
2Fe ＋Al 2O 3) 出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
【解析】
【分析】
D 是一种红褐色沉淀，应为Fe(OH)3，由转化关系可知
E 为Fe 2O 3，A 为Fe ，则B 为FeCl 3，C 为FeCl 2，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】
(1)由以上分析可知A 为Fe ，E 为Fe 2O 3，
故答案为：Fe ；Fe 2O 3；
(2)C 为FeCl 2，可与氯气反应生成FeCl 3，方程式为2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3，B 为FeCl 3，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)3，方程式为FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ，可经一氧化碳高温下还原(或铝热反应)生成Fe ，方程式为Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温2Fe ＋Al 2O 3)，
故答案为：2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3；FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ；Fe 2O 3＋3CO =高温2Fe ＋3CO 2(或Fe 2O 3＋2Al =高温2Fe ＋Al 2O 3)；
(3)C 为FeCl 2，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2，出现白色沉淀，Fe(OH)2不稳定已被空
气中的氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，
故答案为：出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。

6．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-。

7．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。

8．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）检验G溶液中阳离子的试剂为______，写出发生反应的离子方程式______。

（4）向G溶液加入A的有关离子反应方程式______。

（5）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】FeCl2 KCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 KSCN Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
2Fe3++Fe=3Fe2+ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【解析】
【分析】
白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，所以E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，Fe(OH)3和盐酸反应生成的G为FeCl3；D溶液和AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H （AgCl）和含K+的溶液，所以D为KCl，则B和C分别为KOH和FeCl2中的一种；
G(FeCl3)可以和A生成B，所以B为FeCl2，A为铁，铁和盐酸反应生成FeCl2和氢气。

【详解】
（1）B为FeCl2，D为KCl；
（2）由Fe(OH)2转变成Fe(OH)3的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
（3）可以用KSCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+，两者反应生成红色物质，发生反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
（4）向FeCl3溶液加入Fe，发生氧化还原反应，离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；（5）FeCl2中的Fe2+有还原性，可以被空气中的氧气氧化，生成的Fe3+可以氧化I-生成I2，所以把FeCl2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，发生的离子方程式有4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和2Fe3++2I-=2Fe2++I2。

9．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。

10．已知： M是人们日常生活中一种重要调料，也是一种重要的化工原料，在灼烧时，焰色反应呈黄色。

A、B、D均为单质，在F的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液变成血红色，各物质的转化关系如下图所示：
根据以上信息回答下列问题：
（1）M和水发生电解的化学方程式____________。

（2）写出E溶于水的电离方程式__________。

（3）F和D反应生成G的离子方程式为____________。

（4）向G的溶液中滴加C的溶液，观察到的现象为________。

【答案】2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑ HCl=H++Cl- 2Fe3+ + Fe=3Fe2+先有白色沉淀生成，后变为灰绿色，最终变为红褐色
【解析】
【分析】
M是人们日常生活中一种重要调料，也是一种重要的化工原料，在灼烧时，焰色反应呈黄色，则M是NaCl，电解NaCl的水溶液产物为H2、Cl2和NaOH，结合A、B、D均为单质，可知C为NaOH，E为HCl；在F的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液变成血红色，可知F为FeCl3，则A为Cl2、B为H2，D为Fe，G为FeCl2，据此分析解题。

【详解】
由分析知：M为NaCl、A为Cl2、B为H2、C为NaOH、D为Fe、E为HCl、F为FeCl3、G为
FeCl2；
(1)电解NaCl的水溶液发生的化学方程式为2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑；
(2)HCl溶于水电离出H+和Cl-，电离方程式为HCl=H++Cl-；
(3)Fe溶于FeCl3溶液生成FeCl2的离子方程式为2Fe3+ + Fe=3Fe2+；
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH的溶液，先有白色沉淀生成，因Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成Fe(OH)3，则可继续观察到白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色。

【点睛】
考查无机物的推断；注意把握推断的突破口，通常从物质的颜色，性质和反应现象为突破口进行推断，本题可结合选项提供的物质以及反应的条件进行分析，注意电解饱和食盐水的产物和铁三角之间的转化条件是解答该题的关键。

11．A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。

请回答下列问题：
(1)物质C和E的名称分别为________、________；
(2)可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为
__________________________；
若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________；
(3)写出D转化为G的化学方程式_____________________________________；
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。

检验G溶液中阳离子的常用试剂是________，实验现象为________________________________________。

【答案】浓盐酸四氧化三铁 2H2O22H2O+O2↑ KClO3 2Fe + 3Cl22FeCl3铁粉 KSCN溶液溶液变为血红色
【解析】
【分析】
本题的突破点是MnO2，在中学化学中MnO2参与的反应主要是氧气和氯气的制备，所以依据框图的转化特点可知B是氧气，D是氯气，C是浓盐酸，E是四氧化三铁，F是氯化亚铁，G是氯化铁；Fe2+具有还原性，因此配制时需要加入铁粉防止被氧化；利用有关元素化合物知识，从质量守恒的角度书写化学方程式。

【详解】
(1) 在中学化学中MnO2参与的反应主要是氧气和氯气的制备，所以依据框图的转化特点可知B是氧气，D是氯气，C是浓盐酸，E是四氧化三铁，F是氯化亚铁，G是氯化铁；(2) MnO2参与制备氧气的反应有两种，一种是MnO2做催化剂的条件下，常温下H2O2分解制得氧气，其反应方程式为2H2O22H2O+O2↑；另一种是由MnO2做催化剂的条件下，加热KClO3分解制得氧气，所以A为KClO3；
(3)D为Cl2，G为FeCl3，Fe在氯气中燃烧生成FeCl3的化学方程式为2Fe + 3Cl22FeCl3；
(4) Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气所氧化，因此新配制的氯化亚铁溶液需要加入铁粉
防止被氧化成Fe3+；检验FeCl3溶液中阳离子的常用试剂是KSCN溶液，实验现象为滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色。

12．有关物质的转化关系如图所示（部分反应的产物已略去）。

A只含两种元素，摩尔质量为72g·mol−1。

B是无色气体，其水溶液是常见的酸，C是常见金属，E的组成元素与水相同，其水溶液常用于实验室制氧气，H的俗名是熟石灰，J为红褐色固体。

（1）A的化学式为___。

（2）D的电子式为___。

（3）写出反应③的离子方程式：___。

（4）写出反应④的化学方程式：___。

【答案】CaO2 H2O2＋2H＋＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2H2O 3Ca(OH)2＋2FeCl3＝
2Fe(OH)3↓＋3CaCl2
【解析】
【分析】
H的俗名是熟石灰，H是Ca(OH)2；E的组成元素与水相同，其水溶液常用于实验室制氧气，E是H2O2；A只含两种元素，与B反应生成E（H2O2），A为CaO2，CaO2与酸反应生成过氧化氢，B是无色气体，其水溶液是常见的酸，则B为HCl；J为红褐色固体，J应该是Fe(OH)3；则金属C应该是Fe，以此解答对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】
（1）由分析可知，A为CaO2，化学式为：CaO2；
（2）A为CaO2，B为HCl，CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2，则D为CaCl2，电子式为
；
（3）E是H2O2，B为HCl，C是Fe，则Fe我FeCl2，反应③的离子方程式为：H2O2＋2H＋＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2H2O；
（4）由三可知I为FeCl3，J为红褐色固体，J应该是Fe(OH)3， H为Ca(OH)2，④的化学方程式为：3Ca(OH)2＋2FeCl3＝2Fe(OH)3↓＋3CaCl2。

13．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+
【解析】
【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。

14．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。

15．某金属X，为了确定其成分，进行一系列实验，实验过程和发生的现象如下图所示：
⑴写出金属X的化学式_________。

⑵写出溶液B中溶质的化学式_________。

⑶写出白色沉淀C转变为红褐色沉淀D的化学方程式_________。

【答案】Fe FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
金属与盐酸反应生成无色可燃性气体为氢气，白色沉淀与氧气反应生成红褐色沉淀，则金属为Fe；
【详解】
（1）分析可知，金属X为Fe；
（2）溶液B为氯化亚铁；
（3）白色沉淀为氢氧化亚铁，在空气中与氧气反应生成氢氧化铁，方程式为：
4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3；。