高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案

高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案

一、高中化学铁及其化合物

1．某兴趣活动小组利用物质间的互变，设计成一个平面魔方，如右图所示：

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_____________写出对应的离子方程式

_________________

（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 Fe2++2OH-

=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2Fe+3Cl22FeCl3

2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 2Fe2++2HClO=2Fe3++Cl-+ H2O+ClO-

【解析】

【分析】

根据信息，D固体是红棕色，则D为Fe2O3；A、B、C、D、G含有相同元素，且G溶液为浅绿色，则G中含有Fe2＋；C可以生成Fe2O3，推出C为Fe(OH)3；A为单质，银白色，则A为Fe，B溶液为黄色，说明含有Fe3+；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，推出B为含有Cl－，则B为FeCl3； E是通常情况下密度最小的气体，E为H2，F能和Fe反应生H2和Fe2＋，且属于三种元素的化合物，则F为H2SO4，

【详解】

（1）D为Fe2O3；

（2）G中含有Fe2＋，C为Fe(OH)3，因此离子反应方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，现象是先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；

（3）A为Fe，B为FeCl3，则反映式为2Fe+3Cl22FeCl3；

（4）F为H2SO4，因此氧化物是SO2，2Fe3＋+SO2+2H2O=2Fe2＋+SO42－+4H＋，利用次氯酸的强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，即2Fe2＋+2HClO=2Fe3＋+Cl－+ H2O+ClO－。

2．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；

3．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。

4．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：