高考化学铁及其化合物综合练习题附答案

高考化学铁及其化合物综合练习题附答案

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．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－。

3．下图为一些常见物质的转化关系图(部分反应物与生成物未标出)。A、C、E、G为单质，其中A、C、G为金属，E为气体。B为常见无色液体，L为红褐色固体，I的焰色反应呈紫色。常温下A、G投入J的浓溶液无明显现象，K是反应①所得溶液中的唯一溶质。

⑴A在元素周期表中的位置为_______，H的电子式为________。

⑵写出有关反应的离子方程式：

反应①的离子方程式为__________。

反应②的离子方程式为__________。

⑶反应③中每生成1 mol E，转移电子的物质的量为__________。

【答案】第四周期Ⅷ族 3Fe3O4＋28H+＋NO3－＝9Fe3+＋NO↑＋14H2O 2Al

＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ 1 mol

【解析】

【分析】

A、C、E、G为单质，其中A、C、G为金属，L为红褐色固体，L为Fe(OH)3，B为常见无色液体，B为H2O，由元素守恒及转化可知，D为Fe3O4，G为Al，A为Fe，E为H2，I的焰色反应呈紫色，I中含K元素，由元素守恒及转化可知，C为K，F为KOH，I为KAlO2，K与氢气化合生成KH，所以H为KH，常温下A、G投入J的浓溶液无明显现象，K是反应①所得溶液中的唯一溶质，J为硝酸，K为硝酸铁，然后结合单质及化合物的性质来解答。

【详解】

A、C、E、G为单质，其中A、C、G为金属，L为红褐色固体，L为Fe(OH)3，B为常见无色液体，B为H2O，由元素守恒及转化可知，D为Fe3O4，G为Al，A为Fe，E为H2，I的焰色反应呈紫色，I中含K元素，由元素守恒及转化可知，C为K，F为KOH，I为KAlO2，K与氢气化合生成KH，所以H为KH，常温下A、G投入J的浓溶液无明显现象，K是反应①所得溶液中的唯一溶质，J为硝酸，K为硝酸铁，

(1)由上述分析可知，A为Fe，位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，H为KH，其电子式为

；

(2)反应①的离子方程式为3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O，反应②的离子方程式为