2020-2021【化学】备战高考化学铁及其化合物推断题解答题压轴题提高专题练习附详细答案

2020-2021【化学】备战高考化学铁及其化合物推断题解答题压轴题提高专题

练习附详细答案

一、铁及其化合物

1．下列各物质是中学化学中常见的物质，甲为常见金属单质，丙为黄绿色的单质气体，乙、丁是常见无色气态非金属单质，其它均为化合物，C 常温下为一种液体，B 、D 分别为黑色粉末和黑色晶体，G 为淡黄色固体，J 为生活中常见的调味品，I 为红褐色固体，F 为棕黄色溶液。①是实验室制取丁的反应之一。各物质间的转化如下图所示，回答下列问题(部分生成物未列出)：

(1)物质I 的化学式为________；F 中阴离子是______________；

(2)反应①的化学方程式为为____________；

(3)B 与K 的反应是实验室制取丙的反应，其离子方程式为____________；

(4)反应②的化学方程式为_____________；

(5)若E 与G 以物质的量比为1:1投入足量水中，反应的化学方程式为_________；生成1mol 气体转移电子的个数为__________。

【答案】Fe(OH)3 Cl - 2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2 MnO 2+4H ++2Cl －ΔMn 2++Cl 2↑+2H 2O 3Fe + 4H 2O(g)高温Fe 3O 4 +4H 2 4FeCl 2+4Na 2O 2 + 6H 2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O 2↑ 6N A

【解析】

【分析】

丙为黄绿色单质气体，所以丙为Cl 2，B 与K 的反应是实验室制取丙的反应，且B 为黑色粉末，则B 为MnO 2，K 为HCl ；①是实验室制取丁的反应之一，则该反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气的反应，所以C 为H 2O ，丁为氧气；G 为淡黄色固体，且可以生成氧气，则G 应为Na 2O 2，则J 为生活中常见的调味品，应为NaCl ，I 为红褐色固体应为Fe(OH)3；F 为棕黄色溶液，应含Fe 3+，E 与氯气反应可生成F ，则F 为FeCl 3，E 为FeCl 2；氯化铁可以与单质铁反应生成氯化亚铁，所以甲为铁单质，Fe 可以在高温条件下与水反应生成氢气和四氧化三铁，所以乙为氢气，D 为Fe 3O 4。

【详解】

(1)根据分析可知物质I 为Fe(OH)3；F 中阴离子为Cl -；

(2)反应①为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气，方程式为2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2；

(3)实验室利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，方程式为：MnO 2+4H ++2Cl －

Δ

Mn2++Cl2↑+2H2O；

(4)反应②为Fe在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁的反应，方程式为：3Fe

+ 4H2O(g)高温

Fe3O4 +4H2；

(5)E为FeCl2，G为Na2O2，过氧化钠有强氧化性可氧化亚铁离子为铁离子，被还原时-1价的氧被还原成-2价，二者1：1反应，说明氧化产物不止有Fe3+，再联系过氧化钠可以与水反应生成氧气，可知产物中应还有氧气，Na2O2自身发生氧化还原反应，所以E与G以物质的量比为1:1投入足量水中，反应方程式为4FeCl2+4Na2O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl + O2↑。

【点睛】

解决此类题目要根据物质的性质、特征作为突破口进行推断，例如本题中“丙为黄绿色单质气体”，则丙为Cl2，“F为棕黄色溶液”，则其溶液中应含有Fe3+，学生平时的学习中要注意多积累一些有特殊性质的物质。

2．某固体化合物A，按图所示发生系列变化，已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色。

回答下列问题：（1）物质A是___（填化学式）。

（2）反应②的离子反应方程式为___。

（3）反应④的化学反应方程式为___。

【答案】Fe(OH)3 Fe2O3＋6H＋=2Fe3+＋3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【解析】

【分析】

已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色说明A为氢氧化铁，Fe(OH)3，A加热分解生成B为Fe2O3，C为H2O，依据流程分析判断D为FeCl3，X为Fe，E为FeCl2 溶液，据此分析。

【详解】

已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色说明A为氢氧化铁，Fe(OH)3，A加热分解生成B为Fe2O3，C为H2O，依据流程分析判断D为FeCl3，X为Fe，E为FeCl2 溶液。

（1）依据推断可知A为Fe(OH)3；

（2）反应②是盐酸和氧化铁发生的复分解反应，反应的离子反应方程式为Fe2O3＋6H＋

=2Fe3+＋3H2O；

（3）反应④是氢氧化亚铁和氧气水发生反应生成氢氧化铁的也还原反应，反应的化学反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

3．为探究某黄色固体的组成和性质，设计如下实验：

请回答：

（1）X 的化学式是_______。

（2）X 在空气中充分灼烧的化学方程式为_______。

（3）溶液 A 与烧碱反应生成 B 和浅黄色沉淀（0.01mol）的化学方程式为_______。

【答案】CuFeS2 4CuFeS2＋13O2＝4CuO＋2Fe2O3＋8SO2 3Fe2(SO4)3＋12NaOH＝Na2Fe6 (SO4)4(OH)12＋5Na2SO4

【解析】

【分析】

根据流程图，11.04gX在空气中灼烧，生成的气体使品红溶液褪色的气体是二氧化硫，生成的黑色固体氧化物应该为CuO，得到红褐色固体氧化物应该为 Fe2O3，根据图示中提供的数据计算含有S、Cu、Fe元素的物质的量确定X的化学式以及物质的量；氧化铁加入适量稀硫酸溶解得到含一种溶质的溶液为Fe2(SO4)3溶液，再加入NaOH反应生成溶液为7.1g，单一溶质且只含一种金属元素，B为Na2SO4，结合元素守恒和电荷守恒分析判断黄色沉淀所含成分，据此分析解答。

【详解】

根据流程图，11.04gX在空气中灼烧，生成的气体使品红溶液褪色的气体是二氧化硫，

n(SO2)=

2.688L

22.4L/mol=0.12mol，生成的黑色固体氧化物应该为CuO，物质的量

n(CuO)=

4.8g

80g/mol=0.06mol，得到红褐色固体氧化物应该为 Fe2O3，物质的量

n(Fe2O3)=

4.8g

160g/mol=0.03mol，则化合物中含Fe、Cu、S，物质的量之比

n(Fe) ∶n(Cu)) ∶n(S)=0.03×2∶0.06∶0.12=1∶1∶2，因此X化学式为FeCuS2，物质的量0.06mol，质量=0.06mol×(56+64+64)g/mol=11.04g，符合题意，上述推断正确，氧化铁加入适量稀硫酸溶解得到含一种溶质的溶液为Fe2(SO4)3溶液，则n[Fe2(SO4)3]=0.03mol，

4.8gNaOH反应生成溶液为7.1g，单一溶质且只含一种金属元素，推断为Na2SO4，