高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案解析

高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案解析
高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案解析

高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及答案解析

一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)

1.A、B、C均为中学化学常见的纯净物,它们之间存在如下转化关系:

其中①②③均为有单质参与的反应。

(1)若A是常见的金属,①③中均有同一种黄绿色气体参与反应,B溶液遇KSCN显血红色,且②为化合反应,写出反应②的离子方程式_________________________。

(2)如何检验上述C溶液中的阳离子?______________________。

(3)若B是太阳能电池用的光伏材料,①②③为工业制备B的反应。C的化学式是

____________,属于置换反应____________,(填序号)写出反应①的化学方程式

____________________。

【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶

液变成血红色,则证明含Fe2+ SiCl4①③ 2C+SiO2Si+2CO↑

【解析】

【分析】

(1)由转化关系可知A为变价金属,则A应为Fe,B为氯化铁,C为氯化亚铁,②为Fe与氯化铁的反应;

(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,以此解答该题。

【详解】

(1)A是常见的金属,①③中均有同一种气态非金属单质参与反应,且②为化合反应,则该非金属气体为Cl2,B为氯化铁,则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;

(2)由分析知C为氯化亚铁,检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+;

(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,则反应①的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑,其中属于置换反应的有①③。

2.铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。

现有铁、铝的混合物进行如下实验:

(1)操作X的名称是_____。

(2)气体A是_____。

(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成_____(填化学式),A在该反应中作为_____(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(4)溶液B中阴离子除OH-外还有_____,溶液D中存在的金属离子为_____。

【答案】过滤 H2(或氢气) HCl 还原剂 AlO2- Fe2+

【解析】

【分析】

金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应,而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2易溶于水,所以气体A是H2,溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液,固体C是Fe,Fe是比较活泼的金属,与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气,因此溶液D为FeCl2,据此分析解答。

【详解】

(1)操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤;

(2)气体A是H2;

(3)A是H2,H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2作还原剂,;

(4)溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液,所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-;铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2,溶液D中含有的金属离子为Fe2+。

【点睛】

本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键, HCl的氧化性比较弱,只能把Fe氧化为Fe2+,Cl2、H2O2具有强氧化性,可以把Fe氧化为Fe3+;Al既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。

3.已知有以下物质相互转化关系:

试回答:

(1)写出各物质的化学式A________________、 D___________、F_______ 。

(2)检验G溶液中阳离子所选用的试剂是_______(写化学式),实验现象是______。

(3)写出B溶液与C溶液反应的化学方程式___________________________ 。

(4)写出G溶液与A反应的离子反应方程式___________________________ 。

(5)上图中共有6个化学反应,其中属于氧化还原反应的有几个?________ 。

【答案】Fe KCl Fe(OH)3KSCN溶液呈红色FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KCl

Fe+2Fe3+=3Fe2+3

【解析】

【分析】

B溶液和C溶液反应生成白色沉淀E,在空气中变成红褐色F,所以E为Fe(OH)2,F为

Fe(OH)3,D溶液和AgNO3溶液反应生成白色沉淀为AgCl,得到的溶液的焰色反应呈紫色,说明溶液中有K+,所以B溶液和C溶液是FeCl2和KOH。Fe(OH)3和盐酸反应生成的G溶液为FeCl3溶液,FeCl3溶液和A反应生成B,所以B是FeCl2,A是铁,C即为KOH,A和盐酸反应生成FeCl2和氢气,符合题意。故A为Fe,B为FeCl2,C为KOH,D为KCl,E为

Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,H为AgCl。

【详解】

由以上分析可知:A为Fe,B为FeCl2,C为KOH,D为KCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G 为FeCl3,H为AgCl。

(1)化学式A:Fe,D:KCl,F:Fe(OH)3。

(2)检验G(FeCl3)溶液中的Fe3+可选用KSCN溶液,Fe3+和SCN-反应生成红色的配离子和配合物,溶液显红色。

(3)B(FeCl2)溶液与C(KOH)溶液反应的化学方程式为FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KCl。

(4)G(FeCl3)溶液与A(Fe)反应的离子反应方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。

(5)上图中的6个化学反应,铁和盐酸的置换反应、Fe(OH)2在空气中被氧气氧化为Fe(OH)3的反应以及FeCl3和铁生成FeCl2的归中反应属于氧化还原反应,其他3个都是复分解反应,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,所以属于氧化还原反应的共有3个。

4.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)。

(1)写出下列物质的化学式:D___,X___。

(2)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是___(填数字编号)。

(3)反应⑥的离子方程式为:___。

(4)反应⑦的化学方程式为___;该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子___mol。(5)除去D溶液中混有的少量G的方法是:___。

(6)检验G溶液中阳离子的方法是:___。

【答案】FeCl3 HCl ③⑥ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 3Fe+4H2O(g)高温

Fe3O4+4H2 0.8 向混

合液中通入足量氯气(或氯水)(或加入足量H2O2)取少量G溶液于试管中,滴2滴KSCN溶液,溶液不变色,再加新制氯水,溶液变为红色

【解析】

【分析】

单质A和C反应生成黑色晶体E,E和X酸反应生成D、G、H,其中D、G之间可以实现相互转化,说明A为变价金属Fe,E为Fe3O4,C为O2,依据D+A=G说明D为含三价铁离子的化合物,F为含硫氰酸根离子的化合物,G为含Fe2+离子的化合物,H在常温下为液体,H为H2O;B为黄绿色气体,B是氯气,依据G+B=D判断D为FeCl3、G为FeCl2、X为HCl。据此解答。

【详解】

根据以上分析,(1)D是氯化铁,化学式是FeCl3,X是盐酸,化学式是HCl。

(2)反应①是铁与氯气反应生成氯化铁,元素化合价改变,属于氧化还原反应;反应②是铁与氧气反应生成Fe3O4,元素化合价改变,属于氧化还原反应;反应③是Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和水,元素化合价不变,不属于氧化还原反应;反应④是FeCl3与铁反应生成FeCl2,铁元素化合价改变,属于氧化还原反应;反应⑤是FeCl2与氯气反应生成FeCl3,元素化合价改变,属于氧化还原反应;反应⑥是Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,元素化合价不变,不属于氧化还原反应;反应⑦是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,元素化合价改变,属于氧化还原反应;在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是③⑥。(3)反应⑥是Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。

(4)反应⑦是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,化学方程式为

3Fe+4H2O(g)高温

Fe3O4+4H2;3mol铁反应转移8mol电子,所以反应中每消耗0.3mol的

铁,可转移电子0.8mol。

(5)FeCl2与氯气反应生成FeCl3,除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是通入过量的氯气。

(6)Fe3+与SCN-反应生成血红色Fe(SCN)3,Fe2+与SCN-作用不显红色,所以检验Fe2+的方法是:取少量G溶液于试管中,滴2滴KSCN溶液,溶液不变色,再加新制氯水,溶液变为红色,说明含有Fe2+。

5.已知有以下物质相互转化。其中A为金属试回答:

(1)写出B的化学式________________,D的化学式________________。

(2)写出由D转变成H的化学方程式________________。

(3)写出向G溶液加入A的有关离子反应方程式________________。

(4)写出E转变为F的实验现象为:_________________________化学方程式:

___________________。

【答案】FeCl2 KCl KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3 2Fe3++Fe =3Fe2+生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3

【解析】

【分析】

依据转化关系中的反应现象可以判断,白色沉淀E为Fe(OH)2,红褐色沉淀F为Fe(OH)3,D 溶液加入硝酸酸化的硝酸银生成白色沉淀H为AgCl,生成的溶液中含有钾离子,证明D溶液为KCl,依据转化关系得到,C为KOH,B为FeCl2,F溶解于盐酸,说明加盐酸溶解生成的G为FeCl3,判断A为Fe;

【详解】

D和硝酸银反应生成白色沉淀H,H不溶于稀硝酸,所以H是氯化银,则D中含有氯离子,D和硝酸银混合溶液进行焰色反应呈紫色,则D中含有钾元素,所以D是氯化钾,白色沉淀E和氧气反应生成红褐色沉淀F,则F是氢氧化铁,E是氢氧化亚铁,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液,所以G是氯化铁,氯化铁和A反应生成B,B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁,所以A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾。

(1) 通过以上分析知,B是氯化亚铁,D是氯化钾,B和D的化学式分别是:FeCl2、KCl,故答案为:FeCl2;KCl;

(2) D是KCl,H为AgCl,D转变成H的化学方程式为KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,

故答案为:KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3;

(3) G为FeCl3,A为Fe,它们之间的反应发生氧化还原反应,2Fe3++Fe =3Fe2+,

故答案为:2Fe3++Fe =3Fe2+;

(4) E是氢氧化亚铁,F是氢氧化铁,氢氧化亚铁和氧气。水反应生成氢氧化铁,实验现象为:生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应方程式为:4

Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,

故答案为:生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;

4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3。

【点睛】

通过特征反应,判断出物质,如物质的颜色,焰色反应,沉淀的颜色推断出物质。

6.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F,它们之间能发生如图反应。(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)

请回答下列问题:

(1)丙的化学式为____。

(2)A的一种氧化物为淡黄色固体,该物质的电子式为___。

(3)写出气体乙与C溶液反应的离子方程式:____。

(4)若将C溶液与E溶液混合,则可以观察到的现象是:____。

(5)配制F溶液时,要将F固体先溶于较浓的盐酸中,再加水稀释,其目的是___(用简单文字和离子方程式说明)。

(6)设计一种检验物质E溶液中金属阳离子实验方案:____(写出实验步骤,现象和结论)。

【答案】HCl Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色抑制Fe3+水解,Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+

【解析】

【分析】

金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,乙是黄绿色气体,乙为Cl2,红褐色沉淀为Fe (OH)3,由反应①Na→气体甲+C,为Na与水的反应,生成甲为H2,C为NaOH,H2和Cl2反应生成气体丙,丙为HCl,D为盐酸溶液,由HCl+金属B→E可知,B为金属Fe,E为FeCl2,FeCl2与Cl2反应生成F,则F为FeCl3。据此解答。

【详解】

(1)由上面的分析可知,丙的化学式为HCl;故答案为HCl;

(2)A的一种氧化物为淡黄色固体,为过氧化钠,该物质的电子式为

答案为:

(3)Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl- +ClO-+H2O;答案为:Cl2+2OH-=Cl- +ClO-+H2O;

(4)若将NaOH溶液与FeCl2溶液混合发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁在空气中不稳定,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;答案为:白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;

(5)FeCl 3为强酸弱碱盐,Fe3+发生水解生成Fe(OH)3:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,先加入较浓的盐酸可抑制Fe3+水解;答案为:抑制Fe3+水解,Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+;(6)检验物质FeCl2溶液中Fe2+方法为:取少量的E溶液于试管中滴加K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+;答案为:取少量的E溶液于试管中滴加

K3[Fe(CN)6],若出现蓝色沉淀,则说明金属阳离子为Fe2+。

7.有关物质的转化关系如图所示(部分反应的产物已略去)。A只含两种元素,摩尔质量为72g·mol?1。B是无色气体,其水溶液是常见的酸,C是常见金属,E的组成元素与水相同,其水溶液常用于实验室制氧气,H的俗名是熟石灰,J为红褐色固体。

(1)A的化学式为___。

(2)D的电子式为___。

(3)写出反应③的离子方程式:___。

(4)写出反应④的化学方程式:___。

【答案】CaO2 H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O 3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2

【解析】

【分析】

H的俗名是熟石灰,H是Ca(OH)2;E的组成元素与水相同,其水溶液常用于实验室制氧气,E是H2O2;A只含两种元素,与B反应生成E(H2O2),A为CaO2,CaO2与酸反应生成过氧化氢,B是无色气体,其水溶液是常见的酸,则B为HCl;J为红褐色固体,J应该是Fe(OH)3;则金属C应该是Fe,以此解答对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】

(1)由分析可知,A为CaO2,化学式为:CaO2;

(2)A为CaO2,B为HCl,CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2,则D为CaCl2,电子式为

(3)E是H2O2,B为HCl,C是Fe,则Fe我FeCl2,反应③的离子方程式为:H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;

(4)由三可知I为FeCl3,J为红褐色固体,J应该是Fe(OH)3, H为Ca(OH)2,④的化学方程式为:3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2。

8.A—J都是初中化学常用的物质。其中B、E、H、J是单质,其余均为化合物,气体C可用于灭火。它们相互间的转化关系如下图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。

请回答下列问题:

⑴写出物质D、J的化学式:D___________,J___________。

⑵“气体C→B”的转化过程,在自然界中称为____________作用。

⑶反应①的反应条件___________,其基本反应类型___________。

⑷写出反应②的化学方程式:______________________。

⑸若要实现“H+I→红色固体J”的转化,物质I必须满足的条件是___________。

【答案】CaCO3 Cu 光合点燃化合反应 C + CO2高温

2CO 可溶性铜盐

【解析】

【分析】

根据A-J都是初中化学常见的物质,B、E、H、J是单质,其余均为化合物,气体C可用于灭火,所以C是二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水,所以D是碳酸钙,二氧化碳和碳高温会生成一氧化碳,所以E是木炭,F是一氧化碳,一氧化碳和G生成的会转化成红色固体J,所以G是氧化铁,H是铁,I可以是硫酸铜,J是铜,铁和B会生成黑色固体A,所以B是氧气,A是四氧化三铁,然后将推出的物质进行验证即可。【详解】

根据上述分析可知,

(1)D是CaCO3,J是Cu,故答案为:CaCO3;Cu;

(2)“气体C→B”的转化过程是二氧化碳转化成氧气,在自然界中称为光合作用,故答案为:光合;

(3)反应①是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应条件是点燃,该反应满足化合反应多变一的条件,属于化合反应,故答案为:点燃;化合反应;

(4)反应②是二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳,化学方程式为:

C+CO2高温

2CO;

(5)若要实现“H+I→红色固体J”的转化,物质I必领满足的条件是可溶性铜盐,故答案为:可溶性铜盐。

9.归纳总结是学习化学的一种方法。

(1)甲同学发现A、B、C三种物质有如图l所示的相互反应关系,“—”表示能反应(部分反应物、生成物以及反应条件省略,下同)。己知A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症;B胃酸的主要成分;B与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则A是__(填化学式(下同),C是___。请写出下列反应的化学方程式:A与B__;B与C____。

(2)乙同学发现X、Y、Z三种物质有如图2所示的循环转化关系“→”表示能转化。

①若X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂氯化钙,Y俗称熟石灰。则X的化学式为___;请写出Y→Z的反应化学方程式____。

【答案】Fe AgNO3 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 CaCl2

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

【解析】

【详解】

(1)A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症,所以A是铁,B是胃酸的主要成分,所以B盐酸,盐酸与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以C是硝酸银,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和硝酸银反应生成白色的氯化银沉淀和硝酸,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,推出的物质满足题中的转化关系。故A是Fe,C是AgNO3,A 与B的反应是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,B 与C的反应是盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,化学方程式为:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;

(2)X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂氯化钙,化学式为CaCl2,Y俗称熟石灰,所以Y是氢氧化钙,依据X、Y、Z三种物质的转化关系可知,Z是碳酸钙,氯化钙和饱和氢氧化钠反应会生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应会生成碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,推出的各种物质均满足题中的转化关系。故X的化学式为CaCl2,Y→Z的反应是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

【点睛】

解框图题的方法:最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜

色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。

10.已知:如图中A是金属铁,请根据图中所示的转化关系,回答下列问题:

(1)写出E的化学式 ____;

(2)写出反应③的化学方程式:__________ ;

(3)写出①④在溶液中反应的离子方程式:________、 ______。

【答案】Fe(OH)2 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 Fe+2H+=Fe2+ +H2↑ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

【解析】

【分析】

A是金属铁,与HCl反应生成C为FeCl2,C可与NaOH反应,故D为H2,E为Fe(OH)2;C 与Cl2反应生成D为FeCl3,FeCl3能与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)2与氧气和水反应生成Fe(OH)3;根据转化关系可知,Fe与H2O在加热的条件下也可以生成H2,应是Fe与水蒸气的反应生成Fe3O4和H2,则B为Fe3O4,据此解答。

【详解】

根据上述分析易知:

(1)E为Fe(OH)2;

(2)反应③为FeCl2与氯气反应生成D为FeCl3,其反应的方程式为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3;(3)反应①为铁与HCl反应生成FeCl2与H2的过程,其离子方程式为:Fe+2H+=Fe2+

+H2↑;反应④为FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3与NaCl的过程,其离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。

11.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)向G溶液加入A的有关离子反应方程式______________________。

(4)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】FeCl2KCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe3++Fe=3Fe2+

4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2

【解析】

【分析】

由题给实验现象可知,白色沉淀E在空气中变化为红褐色沉淀F,说明E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,F与盐酸反应生成G为FeCl3,金属A与氯化铁反应生成B,B与C反应得到E与D,故A为Fe,B为FeCl2,则Fe与盐酸反应生成氢气与FeCl2;D溶液和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀H为AgCl,溶液透过钴玻璃进行焰色反应为紫色,证明溶液中含有钾元素,故D为KCl,则C为KOH。

【详解】

(1)根据以上分析可知,A是Fe,B为FeCl2,D为KCl,故答案为:FeCl2;KCl;

(2)由E转变成F的反应是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为:4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;

(3)G为FeCl3溶液,铁与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为

2Fe3++Fe=3Fe2+;

(4)B为FeCl2溶液,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,这是因为亚铁离子被空气中氧气氧化生成三价铁离子,反应的离子方程式为

4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,反应生成的三价铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和单质碘,反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,反应生成的碘单质遇淀粉溶液变为蓝色,故答案为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2。

【点睛】

白色沉淀转化为红褐色沉淀、溶液焰色反应为紫色是解题突破口。

12.A、B、C、D都是中学化学常见的物质,其中A、B、C均含同一种元素。在一定条件下相互转化关系如下图所示(部分产物已略去)。请按要求回答下列问题:

(1)若B、C为氧化物,B转化为C时,质量增加25%,C能够与水反应生成一种强酸,则B

转化为C的化学方程式是_______________________;

(2)若D为某金属单质,向C的溶液中滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B 的化学式是_____________;

(3)若D为强电解质溶液,A和C在溶液中反应生成白色沉淀B,则A和C反应的离子方程式是___________________符合条件的D物质可能是___________(填序号)。

①硫酸②醋酸③氢氧化钠④一水合氨⑤氯化钡

【答案】(1)2SO2+O22SO3;(2)FeCl3;(3)6H2O+Al3++3AlO2-=4Al(OH)3↓。

【解析】

试题分析:(1)若B、C为氧化物,B转化为C时,质量增加25%,C能够与水反应生成一种强酸,则B、C分别为SO2、SO3,B转化为C的化学方程式是

2SO2+O22SO3;(2)向C的溶液中滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色

沉淀,该沉淀为AgCl,说明B、C为氯化物,D为某金属单质,B、D发生化合反应,应为FeCl3和Fe反应,A是Cl2;(3)A、B、C均含同一种元素,D为强电解质溶液,A和C在溶液中反应生成白色沉淀B,A和C在溶液中反应生成白色沉淀B,沉淀B应为Al(OH)3,A 是AlCl3,C是NaAlO2,由Al3+和3AlO2发生互促水解反应生成,反应的离子方程式为

6H2O+Al3++3AlO2-=4Al(OH)3↓。

考点:考查物质的性质及相互转化关系的知识。

13.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。

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-。

14.排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+,为了减少环境污染,变废为宝,利用废铁屑制得Fe2O3、Al2O3和金属Cu,过程如下。

请回答:

(1)固体A的成分是________________(填化学式)。

(2)溶液B中的金属阳离子有___________________。

(3)试剂G是__________________(填名称)。

(4)B→D反应的离子方程式是_________________________。

(5)溶液E焰色反应呈黄色,试剂H是__________________。

【答案】Fe、Cu Fe2+、Al3+稀盐酸或稀硫酸 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl— NaOH溶液

【解析】

【分析】

【详解】

(1)向含Fe3+、Al3+、Cu2+的工业废水中加入过量的废铁屑,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+ Cu2+= Fe2++Cu,而铁屑是过量的,因此固体A的成分是Fe和Cu;

(2)溶液B中的金属阳离子有反应产生的Fe2+和废水中原有的Al3+;

(3)向Fe和Cu的混合物中加入过量的试剂G能产生溶液B和固体C,则试剂G为稀盐酸或稀硫酸,而固体C为不溶于稀盐酸或稀硫酸的Cu;

(4)向溶液B中加入足量的氯水,Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,而Al3+不反应,因此离子方程式为2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl—;

(5)溶液D的成分是Fe3+和Al3+,向其中加入过量的H溶液生成沉淀F和溶液E,且沉淀F经过灼烧生成铁红,则F为Fe(OH)3;溶液E的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,且一定条件下能得到Al2O3,说明含有铝元素,则E为Na[Al(OH)4];经过以上分析,可知H为NaOH溶液。

15.下图中每一方框中表示一种反应物或生成物,其中A、C、D、E在通常情况下均为气体,B为液体,(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)。试回答:

(1)X是,C是,F是。

(2)写出A→D反应的化学方程式。

(3)写出G→E反应的化学方程式。

(4)写出C→E反应的化学方程式。

【答案】(1)NH4HCO3或(NH4)2CO3NH3NO2

(2)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2

(3)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(4)4 NH3+5O2="=4NO" + 6H2O

【解析】

试题分析:(1)既能够与酸反应,又能够与碱反应,经过加热还可以分解的也只有碳酸氢氨了,或者碳酸氨了,A是碳酸氢氨与盐酸反应得到的物质,且A为气体,则A为二氧化碳,则D是二氧化碳与过氧化钠反应得到的物质,且D为气体,则D是氧气。C到E的化学反应是氨气与氧气在催化剂存在下的反应,生成一氧化氮与水。F是氧气与一氧化氮的反应,则F为二氧化氮。(2)如前所述,A为二氧化碳,则反应式为:2CO2+2Na2O2=

2Na2CO3+O2↑。(3)E是一氧化氮,F是二氧化氮,B是水,则G为硝酸,则G到E的方程式是稀硝酸与铜反应的方程式。方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+

4H2O。(4)C是氨气,D是氧气,氨气与氧气在催化剂存在下的反应是:4 NH3+

5O2="=4NO" + 6H2O。

考点:着重是对铵盐的考查,考查学生分析推断能力。

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