高考化学铁及其化合物推断题综合练习题含答案
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高考化学铁及其化合物推断题综合练习题含答案
一、铁及其化合物
1.X、Y、Z、W 为四种常见元素,其中 X、Y、Z 为短周期元素。ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物,X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中的最强酸,Y的离子在同周期中离子半径最小,其氧化物有两性且可用于制造一种极有前途的高温材料,Z是无机非金属材料的主角,其单质是制取大规模集成电路的主要原料,W原子的最外层电子数小于4且W 的常见化合价有+3、+2,WX3的稀溶液呈黄色,回答下列问题:
(1)X在元素周期表的位置________________,其简单阴离子的结构示意图为
____________________,用电子式表示X的氢化物的形成过程
______________________________。
(2)Z的氧化物在通讯领域用来作_______________。锗与Z是同一主族元素,它可用来制造半导体晶体管。研究表明:有机锗具有明显的抗肿瘤活性,锗不与 NaOH溶液反应但在有H2O2存在时可与NaOH溶液反应生成锗酸盐,反应的化学方程式为:
_______________________________
(3)W(OH)2在空气中不稳定,极易被氧化,由白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为:____________________________________,若灼烧W(OH)2固体得到
___________。
【答案】第三周期ⅦA族光导纤维 Ge + 2H2O2 +
2NaOH = Na2GeO3 + 3H2O 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 Fe2O3
【解析】
【分析】
根据元素的性质及用途等信息分析元素的种类;根据核外电子排布情况确定在元素周期表中的位置;根据物质的性质及反应的现象书写反应方程式,及用相关化学用语表示物质的组成和结构。
【详解】
Z是无机非金属材料的主角,其单质是制取大规模集成电路的主要原料,则Z为硅;ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物,X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中的最强酸,则X 为氯;Y的离子在同周期中离子半径最小,其氧化物有两性且可用于制造一种极有前途的高温材料,则Y为铝;W原子的最外层电子数小于4且W的常见化合价有+3、+2,WX3的稀溶液呈黄色,则W为铁;
(1)X为氯元素,在元素周期表的位置为:第三周期ⅦA族;氯离子的结构示意图为:
;用电子式表示HCl的形成过程:;
(2)Z为硅,二氧化硅在通讯领域用作光导纤维;根据题干信息知锗NaOH溶液在有H2O2存在时反应生成锗酸盐,反应的化学方程式为:Ge + 2H2O2 + 2NaOH = Na2GeO3 + 3H2O;(3)反应现象知该反应为氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3,Fe(OH)3不稳定,灼烧分解得到固体Fe2O3。
2.某盐A是由三种元素组成的化合物,且有一种为常见金属元素,某研究小组按如下流程图探究其组成:
请回答:
(1)写出组成 A的三种元素符号______。
(2)混合气体B的组成成份______。
(3)写出图中由C转化为E的离子方程式______。
(4)检验E中阳离子的实验方案______。
(5)当A中金属元素以单质形式存在时,在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀,写出负极的电极反应式______。
【答案】Fe、O、S SO2和SO3 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 取少量E溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明E中阳离子为Fe3+ Fe-2eˉ=Fe2+
【解析】
【分析】
由红棕色固体溶于盐酸得到棕黄色溶液,可知C为氧化铁、E为氯化铁溶液,说明A中含
有铁元素和氧元素,1.6g氧化铁的物质的量为 1.6g
160g/mol
=0.01mol;由气体B与足量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知,白色沉淀D为硫酸钡、气体B中含有三氧化硫,由硫原子个数
守恒可知,三氧化硫的物质的量为 2.33g
233g/mol
=0.01mol,气体B的物质的量为
0.448 22.4/L
L mol
=0.02mol,由A是由三种元素组成的化合物可知,A中含有硫元素、气体B为二
氧化硫和三氧化硫的混合气体,二氧化硫的物质的量为(0.02—0.01)mol=0.01mol,m (SO3)+m(SO2)+m(Fe2O3)=0.01mol×80g/mol+0.01mol×64g/mol+1.6g=3.04g,说明A 中nFe):n(S):n(O)=1:1:4,则A为FeSO4。
【详解】
(1)由分析可知,A为FeSO4,含有的三种元素为Fe、O、S,故答案为:Fe、O、S;
(2)由分析可知,三氧化硫的物质的量为 2.33g
233g/mol
=0.01mol,气体B的物质的量为
0.448 22.4/L
L mol
=0.02mol,由A是由三种元素组成的化合物可知,A中含有硫元素、气体B为二氧化硫和三氧化硫的混合气体,故答案为:SO2和SO3;
(3)C为氧化铁、E为氯化铁溶液,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(3)E为氯化铁溶液,检验铁离子的实验方案为可取少量E溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明E中阳离子为Fe3+,故答案为:取少量E溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明E中阳离子为Fe3+;
(5)铁在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀,铁做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2eˉ=Fe2+,故答案为:Fe-2eˉ=Fe2+。