2020-2021高考化学综合题专题复习【铁及其化合物】专题解析含详细答案.docx
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1、2020-2021 高考化学综合题专题复习【铁及其化合物】专题解析含详细答案一、高中化学铁及其化合物1已知有以下物质相互转化。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)写出用 KSCN鉴别 G 现象 _;向 G 溶液加入A 的有关离子反应方程式_。【答案】 (1)FeCl2; KCl(2)4Fe(OH)2 O22H2O=4Fe(OH)33+2+。(3)溶液变血红色;Fe+2Fe =3Fe【解析】试题分析:白色沉淀E 在空气中转化为红褐色沉淀F,可推知E 为 Fe(OH)2、F 为 Fe(OH)3,F 与盐酸反应得到 G
2、溶液,则 G 为 FeCl , G 与 A 反应得到 B、 B 与 C 反应得到 E 与,可推3知 B 为 FeCl2, A 为 Fe, C 为碱,反应得到D 为氯化物, D 溶液与硝酸银、硝酸混合得到白色沉淀 H 为 AgCl,反应得到的溶液进行焰色反应呈紫色,可以K 元素,故 D 为 KCl、 C 为KOH。(1)由上述分析可知,B 为 FeCl2, D 为 KCl,故答案为 FeCl2; KCl;(2)E 转变成 F 的化学方程式为: 4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ,故答案为22234Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ;2223(3)用 KSCN鉴别Fe
3、Cl溶液的现象为:溶液呈血红色,向FeCl溶液加入 Fe的离子方程式33为: Fe+2Fe3+=3Fe2+故答案为血红色; Fe+2Fe3+=3Fe2+。考点:考查了无机物推断、Fe、Cl、 K 元素化合物的性质的相关知识。2 下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B 为气态单质,F 是地壳中含量最多的金属元素的单质; E、 H、 I 为氧化物, E 为黑色固体,I 为红棕色气体;M 为红褐色沉淀。请回答下列问题:(1)A 在 B 中燃烧的现象是_ 。(2)D+E B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是_ 。(3
4、)G+J M的离子方程式是_ 。(4)Y 受热分解的化学方程式是_ 。(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2 的试剂是 _。【答案】放出大量的热,产生苍白色火焰2:1 3AlO2 +Fe3 +6H2O=3Al(OH)3 +Fe(OH)34Fe(NO )2Fe O +12NO2 +3O 酸性高锰酸钾溶液3 3232【解析】【分析】F 是地壳中含量最多的金属元素的单质,则F 为 Al,转化关系中 X 电解得到三种物质,为电解电解质与水型, A、B 为气态单质,二者为氢气和氯气,二者反应生成D, D 为 HCl,E为黑色固体,为氧化物,和HCl 反应又生成 B 气体, A 为 H2, B 为 Cl2
5、,E 为 MnO 2,电解 X是电解氯化钠溶液, C 为 NaOH,与 Al 反应生成 G,G 为 NaAlO2; M 为红褐色沉淀为Fe(OH)3,所以 J是含三价铁离子的物质,是H 和 D 反应生成,证明 J 为 FeCl3, H、 I 为氧化物判断 H 为 Fe2O3, I 为红棕色气体为NO2,结合转化关系可知,N 为 HNO3 ,Y 为Fe(NO ) ,结合物质的性质来解答。3 3【详解】(1) A 为 H2,B 为 Cl2, H2 在 Cl2 中燃烧的现象是:气体安静燃烧,放出大量的热,火焰呈苍白色,并有白雾产生;(2) D+E B的反应为 MnO2+4HCl加热MnCl2+Cl2
6、 +2H2O, MnO2 中 Mn 元素化合价降低,被还原, HCl 中 Cl 元素化合价升高,被氧化,4mol 盐酸参与反应,发生氧化反应的盐酸为2mol ,另外 2mol 盐酸显酸性,则n(被氧化的物质 HCl): n(被还原的物质 MnO2)=2: 1;(3) G(NaAlO2)+J(FeCl3) M(Fe(OH)3)的反应是在水溶液中发生的双水解反应,反应离子方程式是: 3AlO2 +Fe3+6H2O=3Al(OH)3 +Fe(OH)3;(4)依据分析推断可知Y 为 Fe(NO3)3,受热分解生成二氧化氮和氧化铁,依据原子守恒配平书写的化学方程式是:4Fe(NO3 )32Fe2 O3+
7、12NO2 +3O2;(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量待测液于试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,证明原溶液中含有Fe2+,反之没有Fe2+。3A I 分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图所示生成物没有列出)。已知 H 为固态氧化物,F 是红褐色难溶于水的沉淀,且(部分反应物、A、 B、C、 D、E、 F 六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白:(1) A、 B、C、 D、 E、F 六种物质中所含的同一种元素的名称是_。( 2)反应的化学方程式为 _。( 3)反应的离子方程式为 _。( 4)反应的化学方程式为 _。( 5)反应过程中的现象是
8、 _。(6) 1molI 发生反应后生成的A 高温下与足量的水蒸气反应,生成的气体换算成标准状况下占 _L。【答案】铁元素8Al 3Fe3 42 33 4+3+2+22 3O4Al O 9Fe Fe O +8H =2Fe +Fe+4H O Al O 2NaOH=2NaAlO H O 生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色33.622【解析】【分析】F 是红褐色难溶于水的沉淀,则F 为氢氧化铁; E 能在空气中转化为F,且 E 是 C 和氢氧化钠反应生成,则E 为氢氧化亚铁, C为氯化亚铁; B 能与盐酸反应生成氯化亚铁和D,则 B为四氧化三铁, D 为氯化铁; A 在空气中燃烧能
9、够生成四氧化三铁,则A 为铁单质;四氧化三铁与 I 在高温条件下反应生成铁单质,I 又能与氢氧化钠反应,推知I 为铝单质,与四氧化三铁在高温条件下发生铝热反应,生成H 为氧化铝;铝和氧化铝都能与氢氧化钠反应生成 G,则 G 为偏铝酸钠。【详解】( 1) A 为铁、 B 为四氧化三铁、 C为氯化亚铁、 D 为氯化铁、 E 氢氧化亚铁、 F 为氢氧化铁,则六种物质中都含有铁元素,故答案为:铁元素;( 2)是铝与四氧化三铁发生铝热反应,其反应的方程式为8Al 3Fe3O44Al2O39Fe,故答案为:8Al3Fe3 O44Al2O3 9Fe;(3)是四氧化三铁与盐酸反应,其反应的离子方程式为Fe3O
10、4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O,故答案为: Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O;(4)是氧化铝与氢氧化钠发生反应,反应的化学方程式为Al2O3 2NaOH=2NaAlO2H2O,故答案为:Al2O3 2NaOH=2NaAlO2 H2O;( 5)氢氧化亚铁在空气中转化为氢氧化铁,其现象为生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,故答案为:生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;( 6) 1mol 铝与四氧化三铁反应生成铁单质与氧化铝,生成的铁单质再与水蒸气反应生成氢气,根据得失电子守恒可知,铝失去的电子数等于生成氢气得到的电子数,可列式1 3=2 n
11、H2) , 则nH2)=1.5mol,则标准状况下,氢气的体积VH2)(=1.5mol 22.4L/mol=33.6L,故答案为33.6。【点睛】铝与四氧化三铁反应生成铁,8molAl9molFe ,铁与水蒸气反应生成氢气,3molFe4molH 2,所以也可以根据对应关系 8molAl9molFe12molH 2 ,求得氢气的物质的量。4 在下列物质转化关系中,反应的条件和部分产物已略去。已知:甲、乙是两种常见金属,反应是工业制盐酸的反应。回答下列问题:( 1) 反应 I 中,甲在通常条件下和水剧烈反应,除丙外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,写出该物质的电子式:_,该化合物中存在的化学键有
12、:_ 。与甲在同一周期的金属元素(包括甲),按单质熔点由高到低的顺序排列依次为:_(元素符号)。( 2) 反应中,乙与H2O 在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙在周期表中的位置是 _;写出反应的化学方程式 _。( 3) 通过比较反应I、的反应条件,可得出甲的金属性比乙的金属性_(填“强”或“弱”),比较二者金属性强弱的依据还可以是_(写出一种即可)。( 4) 下列关于第三周期金属元素的单质及其化合物的说法正确的是_(选填答案编号)a工业上一般用电解法进行冶炼,获取单质b金属阳离子都具有相同的电子排布式c氢氧化物都能容易分解得到相应的氧化物d金属氯化物都是电解质,都属于离子化合物
13、【答案】离子键、共价键Al、 Mg、 Na 第四周期族3Fe+4H2O高温Fe3O4+H2强 NaOH 是强碱,而 Fe( OH) 3 是弱碱 ab【解析】【分析】已知反应是工业制盐酸的反应,则丙为H2,丁为 HCl;反应 I 中,甲在通常条件下和水剧烈反应,除丙外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,则甲为金属钠;反应中,乙与H2O 在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙为铁。据此解答。【详解】( 1) 由以上分析知,甲为金属钠,则焰色反应为黄色的物质为NaOH,电子式为,该化合物中存在的化学键有离子键、共价键。与甲在同一周期的金属元素有Na、 Mg、 Al 三种,它们的离子带电荷数
14、依次增多,离子半径依次减小,所以按单质熔点由高到低的顺序排列依次为Al、 Mg 、 Na。答案为:;离子键、共价键;Al、Mg、 Na;( 2) 由以上分析知,乙为铁,与H23 4,铁为 26O 在高温下反应,生成的有磁性的物质为Fe O号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则铁在周期表中的位置是第四周期族;反应的化学方程式为3Fe 4H2高温3 42+OFe OH。答案为:第四周期族;+3Fe+4H2O高温Fe3O4+H2 ;( 3) 钠与水在常温下剧烈反应,铁与水在高温下才能反应,由此可得出钠的金属性比铁的金属性强,比较二者金属性强弱的依据还可以是NaOH 是强碱
15、,而 Fe( OH) 3 是弱碱来判断。答案为:强; NaOH 是强碱,而Fe( OH) 3 是弱碱;( 4) a工业上一般用电解法冶炼NaCl、MgCl2 、Al2O3,获取单质,a 正确;+、 Mg2+1s22s2 2p6, b 正确;b Na、Al3 都具有相同的电子排布式c NaOH 热稳定性强,很难分解得到相应的氧化物,c 不正确;d金属氯化物都是电解质,但AlCl3 属于共价化合物,d 不正确;答案为: ab。【点睛】在书写铁与H2O 在高温下反应,我们易忽视“有磁性的物质”,而把产物写成Fe2O3 和H2,从而产生错误。5 利用如图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图
16、中甲己均含铁元素。回答下列问题:(1) K2FeO4 常用作杀菌消毒剂,从铁元素化合价的角度分析是因其具有_性;下列关于乙的说法正确的是 _(填标号 )。a属于酸性氧化物,能与碱反应b属于碱性氧化物,能与酸反应c属于两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应(2)已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为甲HNO3 戊己 NO H2 O(方程式未配平 )。若产物中戊和己的物质的量之比为 3 1,则甲与 HNO3 的物质的量之比为 _。(3)戊与烧碱溶液反应生成丙,放置一段时间后丙转化为丁,丙转化为丁的化学方程式为_,现象为 _。【答案】氧化b 1 34Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀
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