2020-2021备战高考化学培优 易错 难题(含解析)之铁及其化合物含答案

2020-2021备战高考化学培优 易错 难题(含解析)之铁及其化合物

含答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．已知A、B、C、D四种物质均含有铁元素，彼此转化关系如下：

请回答：

（1）反应①称为铝热反应（属于置换反应），写出该反应的化学方程式：__、其中Al作__剂。

（2）反应④的离子方程式为：__。

（3）新配制的C溶液中应加入__，以防止其转化为D。检验D溶液中阳离子的常用试剂是__（填化学式），实验现象为__。 【答案】2Al+Fe2O3

高温2Fe+Al2O3 还原剂 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 铁粉（屑） KSCN

（或NH4SCN） 溶液变红（或呈现血红色） 【解析】 【分析】

氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应，生成A，则A为Fe，铁和水蒸气在高温下反应生成B，B为黑色磁性氧化物，则B为Fe3O4，Fe3O4中铁元素的化合价含有+2、+3价，与盐酸反应生成FeCl3和FeCl2，铁与过量盐酸反应生成FeCl2，则C为FeCl2，FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，则D为FeCl3，据此分析解答。 【详解】

(1)反应①称为铝热反应(属于置换反应)，该反应的化学方程式：2Al+Fe2O3

高温2Fe+Al2O3，

反应中Al有0价变为+3价，化合价升高，失电子，被氧化，作还原剂；

(2)反应④为FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； (3)C为FeCl2，D为FeCl3，亚铁离子具有还原性，易被氧化，新配制的FeCl2溶液中应加入铁粉(屑)，以防止其转化为FeCl3。检验三价铁离子常用试剂是KSCN(或NH4SCN)，三价铁离子遇SCN-变为血红色溶液。

2．下列物质之间有如下反应关系：

已知由E转化成C的现象是：灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 回答：

（1）写出下列物质的化学式：A______，B______，D________，甲_______，乙_______，丙__________。

（2）写出E→C反应的化学方程式：_____________________。

【答案】Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2 NaOH KSCN 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O＝4Fe(OH)3 【解析】 【分析】

E转化成C的现象是：灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe（OH）

2，C

为Fe（OH）3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH，

由D→B的转化可知，甲为氯气或氯水等，由血红色溶液可知，丙为KSCN，据此解答。 【详解】

（1）根据以上分析可知A、B、D、甲、乙、丙分别是Fe2O3；FeCl3；FeCl2；Cl2；NaOH；KSCN；

（2）E→C反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3。

3．A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。其中D是一种红褐色沉淀。其相互反应关系如图所示：

根据如图所示变化，按要求回答下列问题： （1）写出A、E的化学式：A__，E__； （2）写出其中几步反应的化学方程式： C→B：___； B→D：___； E→A：___。

（3）C中加入NaOH溶液，看到的现象是__。

【答案】Fe Fe2O3 2FeCl2＋Cl2=2FeCl3 FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl Fe2O3＋3CO?2Fe＋3CO2(或Fe2O3＋2Al?2Fe＋Al2O3) 出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 【解析】 【分析】

D是一种红褐色沉淀，应为Fe(OH)3，由转化关系可知E为Fe2O3，A为Fe，则B为FeCl3，C为FeCl2，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。 【详解】

高温高温(1)由以上分析可知A为Fe，E为Fe2O3， 故答案为：Fe；Fe2O3；

(2)C为FeCl2，可与氯气反应生成FeCl3，方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3，B为FeCl3，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)3，方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，可经一氧化碳高温下还原(或铝热反应)生成Fe，方程式为Fe2O3＋3CO?2Fe＋3CO2(或Fe2O3＋2Al?2Fe＋Al2O3)，

故答案为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl；Fe2O3＋3CO?2Fe＋3CO2(或Fe2O3＋2Al?2Fe＋Al2O3)；

(3)C为FeCl2，可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2，出现白色沉淀，Fe(OH)2不稳定已被空气中的氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色， 故答案为：出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。

高温高温高温高温

4．已知X、Y均为有刺激性气味的气体，且几种物质间有以下转化关系，部分产物未标出。请回答下列问题。

(1)写出下列各物质的化学式：

X______、Y______、A______、B______、C______。 (2)反应①的离子方程式为____________。

【答案】Cl2 SO2 HCl H2SO4 FeCl3 2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+ 【解析】 【分析】

A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀，A中含Cl-；B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀，B中含SO42-；又根据X、Y均为有刺激性气味的气体，且X能与Fe反应，则X为Cl2，Y为SO2，A为HCl，B为H2SO4，C为FeCl3。 【详解】

(1)分析可知，X为Cl2，Y为SO2，A为HCl，B为H2SO4，C为FeCl3。

(2)反应①为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+。

5．已知A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色。在适宜的条件下可发生如下转化：

试回答下列问题：

（1）写出A、B、C的化学式：A_____、B_______、C_________。

（2）反应E溶液＋A→F溶液＋C的离子方程式为：______________ ； D溶液＋A→F溶液的离子方程式为：___________；若向F溶液中加入NaOH溶液，观察到的现象为：_________。

（3）写出除去D溶液中F杂质的离子方程式：________。

＋＋＋＋

【答案】Fe Cl2 H2 Fe＋2H=Fe2＋H2↑ 2Fe3＋Fe=3Fe2 溶液中生成白色沉淀，沉淀＋＋－

迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 2Fe2＋Cl2=2Fe3＋2Cl

【解析】 【分析】

A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，A与B反应生成D，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色，D溶液中含有Fe3+，由D于F相互转化可知，A为Fe，B为Cl2，D为FeCl3，F为FeCl2．B与C反应生成E，Fe与E溶液反应得到氯化亚铁与C，则C为H2，E为HCl，以此解答该题。 【详解】

(1)向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色，故D溶液中含Fe3＋，根据题干信息可推知A为Fe，结合框图中E溶液与A反应生成F溶液和气体C可确定E溶液为酸，故E为HCl，由此推知B、C分别为Cl2、H2，D、F分别为FeCl3、FeCl2。

(2)E为HCl，溶液与铁反应生成氯化亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，F为FeCl2，加入氢氧化钠溶液，可生成不稳定的氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，可被氧化生成氢氧化铁，现象为溶液中生成白色沉淀，迅速变灰绿色，最终变红褐色；

(3)除去氯化铁中的氯化亚铁，可通入氯气，发生氧化还原反应生成氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

6．已知A是一种常见金属，F 是一种红褐色沉淀，试根据图中转化关系，回答下列问题。

(1)写出A、C、F、G的化学式：A_________，C________，F________，G_________。 (2) 检验D中阳离子的方法为________________________ (3) 保存C溶液时要加固体A的原因__________________ (4) 写出下列转化的离子方程式或化学方程式。 ①E→F 的化学反应方程式：_________________________ ②C→D的离子反应方程式：_________________________

【答案】Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3 取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋(答案合理即可) 防止Fe2＋被O2氧化变质 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ 【解析】 【分析】

A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀，由转化关系可知F为Fe(OH)3，A为Fe，Fe与氧气反应生成B为Fe3O4，四氧化三铁与盐酸反应得到氯化亚铁与氯化铁，故Fe与盐酸反应得到X为氢气、C为FeCl2，可推知E为Fe(OH)2、D为FeCl3，G为Fe2O3。 【详解】

(1)根据分析可知A为Fe，C为FeCl2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，故答案为：Fe；FeCl2；Fe(OH)3；Fe2O3；

(2)D为FeCl3，含有阳离子为Fe3+，检验Fe3+离子的方法为：取少量D溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，证明有Fe3+，故答案为：取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋(答案合理即可)；

(3)FeCl2易被空气中氧气氧化，保存FeCl2溶液时加固体Fe，防止Fe2+被氧气氧化，故答案为：防止Fe2+被氧气氧化；

(4)E转化为F是氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；反应化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，C→D反应离子方程式为：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；故答案为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 ；2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋

－

＋2Cl。

【点睛】

本题涉及Fe元素单质化合物的性质及转化，物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，掌握元素化合物的性质是解题的关键。

7．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下A为固体、B为黄绿色气体、C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种无氧强酸溶液，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化如图所示（某些反应条件和部分反应产物已略去）。