2020-2021高考化学—铁及其化合物的综合压轴题专题复习附答案

2020-2021高考化学—铁及其化合物的综合压轴题专题复习附答案

一、高中化学铁及其化合物

1．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互（图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出）转化关系如图所示。

请根据以上信息完成下列各题：

(1)写出下列物质的化学式：B_______、丙__________。

(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________，反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。对应的化学方程式是_______。 (3)反应③中的离子方程式是_________。

【答案】Al HCl 杀菌消毒、强氧化剂、漂白 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑ 【解析】 【分析】

金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na，Na与水反应生成气体甲为H2，D为NaOH；金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2，说明B为金属Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲是H2，H2和Cl2反应生成丙为HCl，HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液，盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物，该氯化物与Cl2还可以反应产生G，G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，则G为FeCl3，推断物质F为FeCl2；判断C为Fe，以此解答该题。 【详解】

根据上述分析可知A是Na，B是Al，C为Fe，气体甲是H2，气体乙是Cl2，气体丙是HCl；D是NaOH，E是盐酸，F是FeCl2，G是FeCl3，H是Fe(OH)3。 (1)根据上述分析可知，物质B是Al，丙是HCl；

(2)黄绿色气体乙是Cl2，该物质可以与水反应产生HCl和HClO，HClO具有强氧化性，可作氧化剂，氧化一些具有还原性的物质，也用于杀菌消毒或用于物质的漂白；

(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl，Fe(OH)2具有还原性，容易被溶解在溶液中的氧气氧化，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，固体由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；

(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2，反应的离子方程式为：2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2↑。

【点睛】

本题是无机物推断，物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口，再结合转化关系推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。

2．A是日常生活中最常见的金属，其转化关系如图（部分反应物或生成物已略去）。

（1）写出B的化学式_____________；溶液C的颜色是______________。 （2）写出下列转化的离子方程式： ①A—C：_________________。 ②C—D：__________________。

（3）E转化为F过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为：________________。 【答案】Fe3O4 浅绿色 Fe?2H?Fe?2??H2? 2Fe2??Cl2?2Fe3??2Cl?

4Fe(OH)2?O2?2H2O?4Fe(OH)3

【解析】 【分析】

A是金属单质，B是金属氧化物、C和D均为金属氯化物，而且可以相互转化，因此A是变价金属，日常生活中最常见的变价金属只有铁，因此，B为四氧化三铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁、E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，据此回答。 【详解】

（1）B为四氧化三铁、C为氯化亚铁；答案为：Fe3O4；浅绿色； （2）A为铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁；故①A—C的离子方程式为

Fe?2H??Fe2??H2?，②C—D的离子方程式为2Fe2??Cl2?2Fe3??2Cl?；

（3）E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，因此E转化为F过程中，可观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应的化学方程式为

4Fe(OH)2?O2?2H2O?4Fe(OH)3。

【点睛】

此题的切入点是按物质类别及类别的通性给各物质归类，进一步找到C、D都是同一种金属的氯化物，是组成元素相同不同化合物，因此，金属元素是变价元素。

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

(1)写出F、G的化学式：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的原因是_____________________________________________ (4)写出下列转化的离子方程式：

①B→C：______________________________________________________________________ ②C→D：______________________________________________________________________ 【答案】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+ 防止Fe2+被O2氧化 Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O 2Fe2++Cl2═2Fe2++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)由上述分析可知，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3；

(2)检验FeCl3中阳离子的方法为：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+；

(3)保存FeCl2溶液时要加固体Fe的原因是：防止Fe2+被O2氧化； (4)①B→C的离子方程式：Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O； ②C→D的离子方程式：2Fe2++Cl2═2Fe2++2Cl?； 【点睛】

物质的颜色是推断突破口，再结合转化关系推断各物质，需要学生熟练掌握元素化合物的性质

4．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。

5．已知A为金属单质，下列物质相互转化如图所示：

试回答：

（1）写出B的化学式_______，D的化学式______。

（2）写出由E转变成F的化学方程式______。

（3）检验G溶液中阳离子的试剂为______，写出发生反应的离子方程式______。 （4）向G溶液加入A的有关离子反应方程式______。

（5）某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式______，______。

【答案】FeCl2 KCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 KSCN Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 2Fe3++Fe=3Fe2+ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 【解析】 【分析】

白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，所以E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，Fe(OH)3和盐酸反应生成的G为FeCl3；D溶液和AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H（AgCl）和含K+的溶液，所以D为KCl，则B和C分别为KOH和FeCl2中的一种；G(FeCl3)可以和A生成B，所以B为FeCl2，A为铁，铁和盐酸反应生成FeCl2和氢气。 【详解】

（1）B为FeCl2，D为KCl；

（2）由Fe(OH)2转变成Fe(OH)3的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

（3）可以用KSCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+，两者反应生成红色物质，发生反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；

（4）向FeCl3溶液加入Fe，发生氧化还原反应，离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+； （5）FeCl2中的Fe2+有还原性，可以被空气中的氧气氧化，生成的Fe3+可以氧化I-生成I2，所以把FeCl2溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，在空气中放置一会儿变为蓝色，发生的离子方程式有4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和2Fe3++2I-=2Fe2++I2。

6．硫及其化合物有如下转化关系

(1)发生氧化还原反应的是___________(填序号)

(2)写出(5)的反应方程式____________，说明浓硫酸具有___________，制取CuSO4，__________方法最好(填序号)；

(3)SO2是造成空气污染，形成酸雨的主要物质。SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸，反应方程式为_____________。验证二氧化硫的方法是_____________。 (4)某溶液中含有Cl-、SO42-，可能含有Na+、Fe2+或其中一种。 ①验证Cl-、SO42-的方法是______________ A．先加BaCl2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液 B．先加AgNO3溶液，等沉淀后，再加BaCl2溶液 C．先加Ba(NO3)2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液