2020-2021高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及详细答案

2020-2021高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及详细

答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．物质X是某新型净水剂的中间体，它可以看成由AlCl3（在180℃升华）和一种盐A按物质的量之比1：2组成。在密闭容器中加热X使之完全分解，发生如下转化：

请回答下列问题： （1）X的化学式为__。

（2）将E混合晶体溶于水配成溶液，向溶液中加入过量稀NaOH溶液时发生的总反应的离子方程式为__。

（3）高温下，若在密闭容器中长时间煅烧X，产物中还有另外一种气体，请设计实验方案验证之_。

【答案】AlCl3·2FeSO4 Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O 将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的木条伸入其中，若复燃，则说明是O2 【解析】 【分析】

固体氧化物B溶于稀盐酸后得到的溶液C中滴加KSCN溶液，混合液变血红色，说明B中含有Fe3+，则B为Fe2O3，C为FeCl3溶液，无色D气体能使品红褪色，则D为SO2，由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素，A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫，则盐A为

3.2g0.448LFeSO4，氧化铁的物质的量为=0.02mol，生成二氧化硫为=0.02mol，

160g/mol22.4L/mol由Fe、S原子为1：1可知生成SO3为0.02mol，4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3，AlCl3的物质的量为【详解】

(1)根据上述分析，X的化学式为AlCl?2FeSO4；

(2)将E混合晶体溶于水配成溶液，三氧化硫反应生成硫酸，则硫酸与氯化铝的物质的量相等，逐滴加入过量稀NaOH溶液，该过程的总反应的离子方程式为：Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O；

(3)若在高温下长时间煅烧X，生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气，另一种气体分子式是O2，检验氧气的方法为：将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的本条伸入其中，若复燃，则说明是O2。

4.27g-0.02mol?80g/mol=0.02mol，X的组成为AlCl3?2FeSO4，以此解答该题。

133.5g/mol

2．中学化学常见物质A、B、C、D、E有如下转化（已知A、B、C、D、E均含有同一元

素）：

请写出：

（1）B→C+D的离子方程_______________________； （2）E→F化学方程式__________________________。

（3）若A→B过程的反应不是化合反应，该反应可能的化学方程式___________________。

（4）D通过化合反应转化为C的离子方程式为____________________________________。

?2?3?【答案】Fe3O4?8H?Fe?2Fe?4H2O 4Fe?OH?2?O2?2H2O?4Fe?OH?3

3Fe+4H2O?g??Fe3O4?4H2 2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】 【分析】

由F是红褐色物质，可知F是Fe(OH)3；E能氧化为Fe(OH)3，E是Fe(OH)2；逆推可知C含有Fe2+、D含有Fe3+，则A是Fe；B中的铁元素有+2、+3两种，B是Fe3O4。 【详解】

根据以上分析，（1）Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁，反应的离子方程

高温Fe3O4?8H??Fe2??2Fe3??4H2O；

（2）氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁，反应化学方程式为

4Fe?OH?2?O2?2H2O?4Fe?OH?3；

（3）若Fe→Fe3O4过程的反应不是化合反应，则为铁和水蒸气高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应可能的化学方程式为3Fe+4H2O?g??Fe3O4?4H2；

（4）Fe3+和Fe通过化合反应生成Fe2+，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。

高温

1的溶液X，其中可能含有Al3?、Ba2?、NH4、Fe2＋、Fe3＋、CO3、3．某pH＝?2-SO2-4、SiO3、NO3中的一种或几种，取200 mL该溶液进行实验，其现象及转化如图．

?2-

已知：反应过程中有一种气体是红棕色． 请回答下列问题：

（1）仅由强酸性条件便可判断溶液X中一定不存在的离子有________． （2）溶液X中，关于NO3的判断一定正确的是________（填字母）． a．一定有 b．一定没有 c．可能有 （3）①中产生气体A的离子方程式为

_____________________________________________________． （4）⑦中生成沉淀K的离子方程式为

_____________________________________________________．

（5）溶液X中不能确定的离子是_____________________用实验证明该离子一定不存在的化学方法为

______________________________________________________________________________________．

（6）若实验测定A．F．K均为0.01 mol，试确定沉淀C及其物质的量范围：_________． 【答案】CO3、SiO3 b 3Fe2+＋4H+＋NO? 3Fe3++NO?+2HO

322?2???AlO2+CO2+2H2O ? Fe3? 取少量溶液X于试管中，加入几滴Al?OH?3?+HCO3KSCN溶液，溶液不变红色，说明无Fe3?（其他答案合理也可） 沉淀为BaSO4

n?BaSO4??0.06mol

【解析】 【详解】

由反应①加入的Ba(NO3)2溶液及pH= 1，结合溶液中可能含有的离子等信息可判断气体A为NO，气体D为NO2，溶液E为HNO3，因此溶液中含有还原性的离子，即含有Fe2+；由反应④加入过量NaOH溶液及溶液中可能存在的离子判断气体F为NH3，溶液I为NH4NO3，溶液中含有NH4+; pH= 1的溶液中不可能含有CO32-、SiO32-, 故沉淀C为BaSO4;根据图示关系及可能存在的离子可知沉淀G为Fe(OH)3，溶液J为FeCl3;沉淀K为Al(OH)3。 （1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子，所以不存在的离子有CO32-、SiO32-；

（2）强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，如果存在硝酸根离子，则不存在亚铁离子，