2020-2021【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题及详细答案

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2020-2021【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题及详细答案

2020-2021【化学】化学铁及其化合物的专项培优练习题及详细答案

一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)

1.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Ⅲ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:_________。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Ⅱ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Ⅱ的化学方程式_______。

(3)通过比较反应I、Ⅱ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

【答案】离子键、共价键 Al、Mg、Na 第四周期Ⅷ族

高温Fe3O4+H2强 NaOH是强碱,而Fe(OH)3是弱碱 ab

3Fe+4H2O???→

【解析】

【分析】

已知反应Ⅲ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Ⅱ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H2O在高温下反应,生成的有磁性的物质为Fe3O4,铁为26

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Ⅷ族;反

高温Fe3O4+H2。答案为:第四周期Ⅷ族;

应Ⅱ的化学方程式为3Fe+4H2O???→

高温Fe3O4+H2;

3Fe+4H2O???→

(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,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;

b.Na+、Mg2+、Al3+都具有相同的电子排布式1s22s22p6,b正确;

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。

2.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↑+H2O(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∶3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色

【解析】

【分析】

根据图像可知,甲为铁;乙为氧化物且为+2价,为FeO;丙、丁为氢氧化物,分别为+2、+3价,分别为氢氧化亚铁、氢氧化铁。

【详解】

(1)K2FeO4中铁元素的化合价是+6价,在反应中Fe元素能得电子表现强氧化性,常用作杀菌消毒剂。根据图可知,铁元素的+2价氧化物是FeO,属于碱性氧化物,能与酸反应生成盐和水。

(2)根据图可知,戊和己分别是铁元素的+2价和+3价盐,铁与硝酸反应生成的戊和己分别是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3,HNO3在反应中被还原为NO,氮元素的化合价由+5价降为+2价;设反应生成Fe(NO3)3的物质的量为1 mol,则生成Fe(NO3)2的物质的量为3mol,则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4mol,根据电子守恒可得3mol+3mol×2=n(NO)×3,n(NO)=3mol;根据N原子守恒可知参加反应的n(HNO3)=n(NO)+n[Fe(NO3)2]×2+n[Fe(NO3)3]×3=12mol,则铁与HNO3的物质的量之比为4∶12=1∶3。

(3)Fe(NO3)2与烧碱溶液反应生成Fe(OH)2(丙),氢氧化亚铁与空气中的氧气氧化,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁)。

3.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,而B的焰色反应为紫色,A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。

试推断:

(1)A:__、B:__、C:__、D:__、E:__;

(2)固体C加热得到A的化学反应方程式__;

(3)得到红褐色沉淀E的化学反应方程式__。

【答案】Na2CO3 KOH NaHCO3 NaCl Fe(OH)3 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑

4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

【解析】

【分析】

A、C、D为盐且焰色反应均为黄色,说明都含有钠元素的化合物;B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色,判断为含K元素,A、C和盐酸反应均得到D的溶液,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,可以判断,无色无味的气体是CO2,A为Na2CO3,C为NaHCO3,D为NaCl;若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E,说明B为氢氧化钾,E为氢氧化铁,据此分析解答。

【详解】

A、C、D为盐且焰色反应均为黄色,说明都含有钠元素的化合物;B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色,判断为含K元素,A、C和盐酸反应均得到D的溶液,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,可以判断,无色无味的气体是CO2,A为Na2CO3,C为NaHCO3,D为NaCl,若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E,说明B为氢氧化钾,综上所述:A:

Na2CO3、B:KOH、C:NaHCO3 D:NaCl、E:Fe(OH)3;

(1)有分析可知:A:Na2CO3、B:KOH、C:NaHCO3 D:NaCl、E:Fe(OH)3;

(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水的化学方程式为

2NaHCO 3=Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑;

(3)氢氧化亚铁具有还原性,能够与氧气、水反应生成氢氧化铁,方程式:

4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3。

4.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 Fe 2O 3 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3 FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl Fe 2O 3+3CO =高温2Fe +3CO 2(或Fe 2O 3+2Al =高温

2Fe +Al 2O 3) 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Fe 2O 3,A 为Fe ,则B 为FeCl 3,C 为FeCl 2,结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】

(1)由以上分析可知A 为Fe ,E 为Fe 2O 3,

故答案为:Fe ;Fe 2O 3;

(2)C 为FeCl 2,可与氯气反应生成FeCl 3,方程式为2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3,B 为FeCl 3,可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)3,方程式为FeCl 3+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Fe 2O 3+3CO =高温2Fe +3CO 2(或Fe 2O 3+2Al =高温2Fe +Al 2O 3),

故答案为:2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3;FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ;Fe 2O 3+3CO =高温2Fe +3CO 2(或Fe 2O 3+2Al =高温2Fe +Al 2O 3);

(3)C 为FeCl 2,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。

5.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色(含钠元素),而B的焰色反应为紫色(含钾元素),A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。试写出各物质的化学式:

A:__、B:__、C:__、D:__、E:___。

【答案】Na2CO3 KOH NaHCO3 NaCl Fe(OH)3

【解析】

【详解】

A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,含有钠元素。而B的焰色反应为紫色,含有钾元素;A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,这说明C是碳酸氢钠,A是碳酸钠,D是氯化钠,通入的无色气体是二氧化碳。B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀,说明溶液中发生了反应:Fe2+→Fe(OH)2(白色沉淀)→Fe(OH)3(红褐色沉淀),E是氢氧化铁,由于B的溶液中阴离子只有一种,所以B是KOH。答案为:

Na2CO3;KOH;NaHCO3;NaCl;Fe(OH)3

【点睛】

要熟悉常见物质的物理性质和化学性质,特别要熟悉物质之间的转化关系。如本题中,

Δ

Na2CO3和NaHCO3之间可以相互转化:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O;Fe2+的转化:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。6.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、C均为气体。D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。

(1)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是________(填编号)。

(2)写出③的离子方程式:________________

(3)反应⑦的化学方程式为____;该反应中每消耗0.3 mol的A,可转移电子

_________mol。在解决此题时的关键一步是____________。

【答案】①②④⑤⑦ Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 0.8mol ⑥

【解析】

【分析】

A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属,结合后面的红色溶液,中学化学里的红色溶液除了指示剂外,常见的是铁离子遇到SCN-生成的Fe(SCN)3,所以可以确定金属为铁。通常情况下,A为固体,B、C均为气体,所以A为铁,能和铁反应的常见的气体有氧气和氯气,故B和C分别为氧气和氯气中的一种。铁和B生成的D加KSCN显红色,所以B为氯气,D为FeCl3;则C为氧气,E为Fe3O4。X是一种无氧强酸,即为盐酸,Fe3O4和盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水,H在常温下为液体,所以H为水, G为FeCl2。Fe可以和水蒸气在高温下生成Fe3O4和氢气。综上所述,A为Fe,B为Cl2,C为O2,D为FeCl3,E为

Fe3O4,F为含SCN-的溶液,G为FeCl2,H为H2O。

【详解】

(1)反应①是2Fe+3Cl22FeCl3;②是3Fe+2O2Fe3O4;③是

Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;④是2FeCl3+Fe=3FeCl2;⑤是2FeCl2+Cl2=2FeCl3;⑥是

Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;⑦是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。有化合价变化的反应是氧化还原反应,所以其中①②④⑤⑦氧化还原反应;

(2)③的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,故离子方程式为

Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;

(3)反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。该反应中每消耗3mol铁,转移电子8mol,所以每消耗0.3 mol的铁,可转移电子0.8mol。在解决此题时的关键一步是第⑥步,从红色溶液推断。

【点睛】

无机推断题关键是找题眼,主要从一些特殊反应或物理性质入手,如本题的红色溶液,还有X是一种无氧强酸、H在常温下为液体都可以做出直接的判断。

7.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。

8.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

②验证Na+或Fe2+最简单的方法是_____________。

【答案】①②⑤ 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性⑥

2SO2+O2+2H2O=2H2SO4将某气体通入盛品红溶液的试管中,品红褪色,再加热,又出现红

色,证明是SO2 C 若溶液为无色,则溶液中只有Na+;若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在

【解析】

【详解】

(1)依据转化关系中反应前后元素化合价变化分析,①反应是硫单质和铁发生反应一定有元素化合价变化属于氧化还原反应;②是硫和氧气反应生成二氧化硫属于氧化还原反应;

③是三氧化硫和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,无元素化合价变化,不是氧化还原反应;④是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成沉淀,发生的是复分解反应;⑤是铜和浓硫酸加热反应,发生的是氧化还原反应,⑥是氧化铜与硫酸的反应,没有元素的化合价发生变化;有元素化合价变化的反应为氧化还原反应,因此①②⑤属于氧化还原反应;故答案为

①②⑤;

(2)反应⑤是浓硫酸和铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中浓硫酸表现了酸性和强氧化性;硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜,反应过程中无污染气体生成最好,制备硫酸铜的方法,⑥最好,⑤生成二氧化硫污染性气体;故答案为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O;强氧化性;⑥;

(3)SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸,分压的化学方程式为:

2SO2+O2+2H2O═2H2SO4;依据二氧化硫的特征性质检验二氧化硫,使品红试液褪色,加热恢复红色,方法为:将某气体通入盛品红溶液的试管中,品红褪色,再加热,又出现红色,证明是SO2;故答案为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4;将某气体通入盛品红溶液的试管中,品红褪色,再加热,又出现红色,证明是SO2;

(4)①依据氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验、硫酸根离子检验方法加入盐酸,在加入硝酸钡进行检验,注意离子检验设计应先检验硫酸根离子,沉淀完全后再检验氯离子的存在。A.先加BaCl2溶液,等沉淀后,再加AgNO3溶液,氯离子和硫酸根离子都会生成白色沉淀,不能确定离子存在,选项A错误;

B.先加AgNO3溶液,等沉淀后,再加BaCl2溶液,硫酸根离子也能生成白色沉淀硫酸银,不能检验离子存在,选项B错误;

C.先加Ba(NO3)2溶液,等沉淀后,检验硫酸根离子存在,除去硫酸根离子后再加AgNO3溶液,检验氯离子存在,选项C正确;

答案为C;

②依据亚铁离子溶液呈浅绿色,钠离子溶液中为无色,或做焰色反应检验;若溶液为无色,则溶液中只有Na+;若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在;故答案为若溶液为无色,则溶液中只有Na+;若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在。

9.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。

10.以下物质相互转化

试回答:

(1)写出B的化学式________________;D的名称________________。

(2)写出由E转变成F的化学方程式________________。

(3)写出用KOH鉴别G溶液的离子方程式________________;向G溶液加入A的有关离子方程式________________。

【答案】FeCl2氯化钾 4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3 Fe3++3 OH-═Fe (OH)3 ↓

2Fe3++Fe═3Fe2+

【解析】

【分析】

D和硝酸银溶液反应生成白色沉淀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,据此分析解答。

【详解】

根据上述分析,A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾,D是氯化钾,E是氢氧化亚铁,F 是氢氧化铁,G是氯化铁,H是氯化银。

(1)B是氯化亚铁,化学式为FeCl2;D是氯化钾,故答案为:FeCl2;氯化钾;

(2)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,反应的化学方程式为:4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3,故答案为:4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3;

(3)用KOH鉴别G溶液时铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁,离子方程式为:Fe3++3 OH-═Fe (OH)3 ↓,向G溶液加入A是铁离子和铁反应生成亚铁离子,离子方程式为:

2Fe3++Fe═3Fe2+,故答案为:Fe3++3 OH-═Fe (OH)3 ↓;2Fe3++Fe═3Fe2+。

11.如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质,其中C为O2、D为C12、E为Fe单质,其余为化合物。它们存在如下转化关系,反应中生成的水及次要产物均已略去。

(1)写出有关物质的名称或化学式:F______,H_____。

(2)若反应①是在加热条件下进行,则A是___;若反应①是在常温条件下进行,则A是___。

(3)写出B与MnO2共热获得D的化学方程式______。

(4)写出D与E共热获得H的化学方程式________。

(5)如图表示的是在800℃时,含有A、B、C三种气体的体系中各物质浓度随时间变化的情况,请回答:2min内,A物质的平均反应速率为______。

【答案】四氧化三铁氯化铁氯酸钾过氧化氢 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+C12↑+2H2O 2Fe+ 3C12= 2FeC13 0.4mol/(L·min)

【解析】

【分析】

C为O2,若反应①是在加热条件下进行,则A是氯酸钾,若反应①是在常温条件下进行,则A是过氧化氢。D为C12,则B为浓盐酸,氯气与铁加热反应生成氯化铁,则H为氯化铁。铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,则F为四氧化三铁,四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁,则G为氯化亚铁。

【详解】

(1)有分析可知,F为四氧化三铁,H为氯化铁;

(2)反应①是在二氧化锰作催化剂条件下制取氧气,若反应①是在加热条件下进行,则A 是氯酸钾。若反应①是在常温条件下进行,则A是过氧化氢;

(3)B为浓盐酸,浓盐酸与MnO2共热生成氯气、氯化锰和水,化学方程式为MnO2+

4HCl(浓)MnCl2+C12↑+2H2O;

(4)D为C12,E为Fe单质,氯气与铁共热生成氯化铁,化学方程式为2Fe+ 3C12=

2FeC13;

(5)2min内,A的物质的量浓度变化量=(2.0-1.2)mol/L=0.8mol/L,则A物质的平均反

应速率=0.8mol/L

2min

=0.4mol/(L·min)。

12.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↓。

13.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。

14.有一种埋在地下的矿物X(仅含四种元素),挖出后在空气中容易发黄,现探究其组成和性质,设计完成如下实验:

请回答:

(1)X的化学式_________________,挖出后在空气中容易发黄的原因______________。(2)写出溶液分二等份,加KSCN无明显现象后,滴加双氧水的两个离子方程式:

___________________,_________________。

【答案】Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3 +2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3

【解析】

【分析】

⑴先计算分解生成的水的物质的量,再计算CO2的物质的量,根据现象得出含有亚铁离子并计算物质的量,根据比例关系得出化学式。

⑵滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+,Fe3+与3SCN-反应生成血红色。

【详解】

⑴分解生成的水是1.8g,物质的量是0.1mol;无色无味气体是CO2,物质的量是0.1mol;黑色固体用稀硫酸溶解后分为两等分,滴加KSCN溶液没有实验现象,然后滴加双氧水变为血红色,则含有亚铁离子;另一份加入足量的氢氧化钠溶液得到沉淀,过滤洗涤并充分灼烧后得到8g固体,该固体是氧化铁,物质的量是0.05mol,其中铁元素的物质的量是0.1mol,则黑色固体中亚铁离子的物质的量是0.2mol,所以氧化亚铁是0.2mol,X中相当于含有0.1氢氧化亚铁和0.1mol碳酸亚铁,所以化学式为Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3,挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素;故答案为:Fe2(OH)2CO3或Fe(OH)2·FeCO3;挖出后在空气中容易发黄的原因是+2价铁元素被空气氧化为+3价铁元素。

⑵滴加双氧水是Fe2+与H2O2反应生成Fe3+,Fe3+与3SCN-反应生成血红色,因此两个离子方程式分别是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;故答案为:

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3。

15.化学反应多姿多彩,其中的颜色多种多样,试根据图中框图,按要求填写下列问题

(1)A的名称是______________,B的化学式是_________。

(2)反应①的化学方程式________________________;

反应②的离子方程式_____________________________;

B和氯气的化学方程式____________________________。

【答案】(1)氧化铁;Fe

(2)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+;2Fe+3Cl22FeCl3

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析:红棕色粉末A为氧化铁,在高温下被一氧化碳还原,生成黑色粉末B为铁,与蓝色溶液反应生成红色固体C为铜,铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。

(1)根据上述分析,A是氧化铁,B是铁,故答案为氧化铁;Fe;

(2)反应①的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,故答案为Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2;

反应②的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+,故答案为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+;

B和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。

考点:考查了无机推断的相关知识。

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