2020-2021高考化学易错题专题复习-铁及其化合物练习题及详细答案
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2020-2021高考化学易错题专题复习-铁及其化合物练习题及详细答案
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.下图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质,其中C为气体单质一种主要成分、D在常温下是黄绿色气体、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)写出有关物质的化学式
F______________,G_______________,H_________________。
(2)指出MnO2在相关反应中的作用,反应①中是___________剂,反应②中是
____________剂。
(3)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的电子式为______________。
(4)写出B与MnO2共热获得D的离子方程式________________。
(5)写出B与F反应的化学方程式___________________________。
【答案】Fe3O4 FeCl2 FeCl3催化剂氧化剂 KClO3 4H++2Cl-+
MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
【解析】
【分析】
中学阶段与MnO2反应的制备的气体有O2和Cl2,其中在不加热条件下,用H2O2和MnO2制备O2,在加热条件下用氯酸钾在加热条件分解制氧气,用浓盐酸和MnO2制备Cl2,则A 为H2O2,B为HCl,C为O2,D为Cl2,F为金属氧化物,与盐酸反应生成两种氯化物,且二者之间可以相互转化,说明E为变价金属,应为Fe,是目前人类应用最广泛的金属,则F为Fe3O4,G为FeCl2,H为FeCl3,结合物质的性质解答该题。
【详解】
与MnO2反应的制备的气体有O2和Cl2,其中在不加热条件下,用H2O2和MnO2制备O2,在加热条件下用浓盐酸和MnO2制备Cl2,则A为H2O2,B为HCl,C为O2,D为Cl2,F为金属氧化物,与盐酸反应生成两种氯化物,且二者之间可以相互转化,说明E为变价金属,应为Fe,是目前人类应用最广泛的金属,则F为Fe3O4,G为FeCl2,H为FeCl3,则:
(1)由以上分析可知,F为Fe3O4,G为FeCl2,H为FeCl3;
(2)在不加热条件下,用H2O2和MnO2制备O2,H2O2起到催化剂的作用,在加热条件下用浓盐酸和MnO2制备Cl2,发生:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2起到氧化剂的作用;
(3)反应①是在加热条件下进行,判断为实验室制氧气的反应,加热分解氯酸钾,2KClO3
2KCl+3O2↑,若常温下反应是二氧化锰催化剂分解过氧化氢,2H2O2
2H2O+O2↑,H2O2是共价化合物,其电子式为;
(4)B(HCl)与MnO2共热获得D(Cl2)的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O;
(5)B(HCl)与F(Fe3O4)反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O。
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。
4.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。
5.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。
6.某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+。
从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂X、Y、Z均过量)。
(1)试剂X为_______,加入试剂X发生的离子方程式是___________试剂Z为
___________。
(2)操作②为____________(填实验分离方法)。
(3)溶液2中含有的溶质有__________(填化学式)。
(4)写出操作④的化学反应方程式____________。
(5)金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应,产生的气体为_________(填化学式)。
【答案】铝 2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu 氨水过滤 Al2(SO4)3、H2SO4 Al2(SO4)3、H2SO4 SO2【解析】
【分析】
某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+,由流程可知加入X为金属铝,用于置换出铜,溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4,不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物,向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al,反应产生Al2(SO4)3,而Cu不能发生反应,则为稀H2SO4,溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4,由于Al(OH)3是两性物质,能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质,因此向①②混合后加入氨水,可生成Al(OH)3沉淀,过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3,电解熔融的Al2O3可生成Al,以此解答该题。
【详解】
根据上述分析可知操作①是过滤,不溶性物质为Cu、Al混合物,操作②是过滤,试剂Y是H2SO4,溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4,溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4,试剂Z是氨水,操作③是过滤,操作④加热分解Al(OH)3,操作⑤是电解。
(1)由以上分析可知X为Al,可用于除去溶液中的Cu2+,反应的离子方程式为:
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu;试剂Z为氨水;
(2)操作①②③用于分离固体和液体,为过滤操作;
(3)溶液2中含有的溶质有Al2(SO4)3、H2SO4;
(4)操作④是加热Al(OH)3,Al(OH)3不稳定,受热发生分解反应,化学方程式为:
2Al(OH)32Al2O3+3H2O;
(5)金属Cu与浓硫酸混合加热,发生氧化还原反应,产生CuSO4、SO2、H2O,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,所以反应产生的气体为SO2。
【点睛】
本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用,把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,注意实验的设计意图,把握物质的性质,侧重考查学生的分析与实验能力。
7.物质A~F有如图所示的转化关系,各反应均在高温下进行(必要时需催化剂),A是一种常见的金属单质,B常温下是一种液态化合物,E为一种无色气体,且E分子的电子数与N2的电子数相同。
(1)写出①的化学方程式____。
(2)写出③的化学方程式____。
(3)写出一个B作还原剂的化学方程式____。
(4)写出一个F作氧化剂的化学方程式_____。
【答案】3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2 CO+H2O(g)高温CO2+H2 2F2+2H2O=4HF+O2
C+CO2高温2CO(或2Mg+CO2点燃2MgO+C)
【解析】
【分析】
反应均是在高温下进行的(必要时可使用催化剂),A是一种常见的金属单质,B常温下是一种液态化合物,E为一种无色气体,且E分子的电子数与N2的电子数相同,则E为CO,依据转化关系结合反应条件分析判断,A为Fe,B为H2O,C为Fe3O4,D为H2,E为CO,F为CO2,据此分析解答。
【详解】
(1)反应①是铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式3Fe +4H 2O(g)高温Fe 3O 4+
4H 2; (2)反应③是一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气,化学方程式CO+H 2O(g)高温CO 2+
H 2; (3)B 为H 2O ,氟单质与水反应生成氟化氢和氧气,该反应中水作还原剂,化学方程式2F 2+2H 2O=4HF+O 2;
(4)F 为CO 2,二氧化碳在高温下与碳单质反应生成一氧化碳,或二氧化碳与金属镁反应生成氧化镁和碳单质,反应中二氧化碳作氧化剂,化学方程式C+CO 2
高温2CO (或2Mg+CO 2点燃2MgO+C );
8.为探究某固体化合物X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验。
请回答:
(1)蓝色溶液中的金属阳离子是________。
(2)黑色化合物→砖红色化合物的化学方程式是________________________。
(3)X 的化学式是________。
【答案】Cu 2+ 4CuO
高温2Cu 2O +O 2↑ Cu 3(OH)2(CO 3)2或Cu(OH)2·2CuCO 3 【解析】
【分析】
根据流程中信息可知黑色化合物为CuO ,砖红色化合物为Cu 2O ,红色金属单质为Cu ,蓝色溶液为CuSO 4溶液;n(H 2O)=18g 0.18g /mol =0.01 mol ,黑色化合物n(CuO)= 2.40g 80g/mol
=0.03 mol ,无色无味气体n(CO 2)= n(CaCO 3)=
2.00g 100g/mol =0.02 mol ,故可根据各元素推知分子式Cu 3C 2H 2O 8,则推断出X 为Cu 3(OH)2(CO 3)2或Cu(OH)2·2CuCO 3,据此分析。
【详解】
根据流程中信息可知黑色化合物为CuO ,砖红色化合物为Cu 2O ,红色金属单质为Cu ,蓝
色溶液为CuSO 4溶液;n(H 2O)=18g 0.18g /mol
=0.01 mol ,n(H)=0.02mol ,黑色化合物n(CuO)= 2.40g 80g/mol
=0.03 mol ,无色无味气体n(CO 2)= n(CaCO 3)= 2.00g 100g/mol =0.02 mol ,故
n(O)=0.04+0.03+0.01=0.08mol,可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8,则推断出X为Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)2·2CuCO3。
(1)蓝色溶液为CuSO4溶液,含有的金属阳离子是Cu2+;
(2)黑色化合物→砖红色化合物,只能是CuO→Cu2O,反应的化学方程式是
4CuO 高温
2Cu2O+O2↑;
(3)X的化学式是Cu(OH)2·2CuCO3或Cu3(OH)2(CO3)2。
9.某课外小组对金属钠进行研究。
已知C、D都是单质,F的水溶液是一种常见的强酸。
(1)金属Na在空气中放置足够长时间,最终的生成物是:______。
(2)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,写出该反应的化学方程式
__________。
(3)若A是一种不稳定的盐,A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色,最后变成红褐色的E,请写出白色絮状沉淀转变成红褐色沉淀过程发生化学反应的方程式:____________。
【答案】碳酸钠或Na2CO3 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】
【分析】
Na和O2点燃生成M,则M为Na2O2;Na和水反应生成B和C,其中C为单质,则C为H2,B为NaOH;F的水溶液为常见的强酸,则F为HCl,D为Cl2。
题中没有给出A、E、G的信息,故需要结合小题中的信息,去推断各题对应的物质。
【详解】
(1)金属Na在空气中,表面会被氧化为Na2O,Na和Na2O都会和水蒸气反应生成NaOH,NaOH会再和CO2反应生成Na2CO3;
(2)从题中信息可以推出A为Al,A、B反应的化学方程式为:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)从题中信息可以推出A为亚铁盐,白色絮状沉淀为Fe(OH)2,E为Fe(OH)3,白色絮状沉淀转变成红褐色沉淀过程发生化学反应的方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【点睛】
金属钠在空气中放置,先变为氧化钠,与水反应生成氢氧化钠,该物质易吸水而潮解,形
成氢氧化钠溶液,再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠晶体,风化后得到碳酸钠粉末。
10.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-。
11.金属A能够被磁铁所吸引.A及其A的化合物之间有如下的转化关系:
(1)写出A、C的化学式:A_____;C_____.
(2)检验B中阳离子的试剂是_____.
(3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
A→D 的离子方程式_____
E→C 的化学方程式_____
【答案】Fe Fe(OH)3 KSCN溶液或NaOH溶液 Fe+2H+═Fe2++H2↑
4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
金属A能够被磁铁所吸引,则A是Fe,Fe在氯气中燃烧生成B为FeCl3,Fe和HCl反应生成FeCl2和H2,FeCl3和Fe反应生成FeCl2,则D为FeCl2,B和NaOH反应生成红褐色的C 为Fe(OH)3,D和NaOH溶液反应生成的白色E为Fe(OH)2,Fe(OH)2和氧气、水反应生成Fe(OH)3。
【详解】
(1)通过以上分析知,A、C分别是Fe、Fe(OH)3,故答案为:Fe; Fe(OH)3;
(2)B为氯化铁,铁离子用KSCN或NaOH溶液检验,铁离子和KSCN混合后溶液呈血红色,和NaOH反应生成红褐色沉淀,所以可以用KSCN或NaOH溶液检验,
故答案为:KSCN溶液或NaOH溶液;
(3)Fe和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,
氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,反应方程式为4 Fe(OH)2+2H2O+O2═4 Fe(OH)3,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;4 Fe(OH)2+2H2O+O2=4 Fe(OH)3。
【点睛】
本题以Fe及其化合物之间的转化为载体考查无机物推断,明确物质性质是解本题关键。
本题的突破口为C的颜色。
本题的易错点为氢氧化亚铁氧化的方程式的书写。
~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12.A I
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FeCl 2;D 是氯化钾,故答案为:FeCl 2;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.已知有以下物质相互转化:
(1)A转化为B及气体这步反应中应加入的试剂是(填化学式)___________;
(2)写出B的化学式___F的化学式____;
(3)写出由G转变成H的化学方程式___________________;
(4)写出检验I溶液中阳离子的试剂_____________;向I溶液中加入A的有关离子反应方程式是______。
【答案】(1) HCl (2) FeCl2KCl (3) 4Fe(OH)2+O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3
(4)Fe3+3SCN- = Fe(SCN)32Fe3+ + Fe = 3Fe2+
【解析】
【分析】
【详解】
F与硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀J,则F中含有氯离子,J是AgCl,所得溶液焰色反应呈紫色,则溶液中含有钾离子,根据元素守恒知,F为KCl,白色沉淀G在空气中转化为红褐色沉淀H,则G是Fe(OH)2,H是Fe(OH)3,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,则I是FeCl3;B和E发生复分解反应生成KCl和Fe(OH)2,且氯化铁和A反应生成B,则B 为FeCl2,A是Fe,E为KOH,由A与试剂反应生成B与气体,则试剂为盐酸、气体为氢气,B与足量的气体C反应生成I,则C为氯气;
(1)通过以上分析知,A转化为B及气体这步反应中应加入的试剂是盐酸;
(2)由上述分析可知,B的化学式为FeCl2,F的化学式KCl;
(3)Fe(OH)2被氧气氧化生成氢氧化铁,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)I是FeCl3,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,所以铁离子可以用硫氰化钾溶液检验,反应离子方程式为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,反应离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
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/mol=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。