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济南高考化学培优易错 难题 ( 含解析 ) 之铁及其化合物一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1 物质 X 是某新型净水剂的中间体,它可以看成由AlCl3(在 180升华)和一种盐A 按物质的量之比 1: 2 组成。在密闭容器中加热X 使之完全分解,发生如下转化:请回答下列问题:(1) X 的化学式为 _。(2)将 E 混合晶体溶于水配成溶液,向溶液中加入过量稀NaOH 溶液时发生的总反应的离子方程式为 _。( 3)高温下,若在密闭容器中长时间煅烧 X,产物中还有另外一种气体,请设计实验方案验证之 _。【答案】 AlCl32FeSO4Al3+2H+6OH-=AlO2-+4H2 O将气体通入足量NaOH 溶液中,收集余气,把一条带火星的木条伸入其中,若复燃,则说明是O2【解析】【分析】固体氧化物 B 溶于稀盐酸后得到的溶液C 中滴加 KSCN溶液,混合液变血红色,说明B 中含有 Fe3+,则 B 为 Fe2 33溶液,无色 D 气体能使品红褪色,则2O , C 为 FeClD 为 SO ,由元素守恒可知 A 中含有 Fe、S、 O 元素, A 加热分解能生成氧化铁和二氧化硫,则盐A 为FeSO4,氧化铁的物质的量为3.2g0.448L=0.02mol ,生成二氧化硫为=0.02mol ,160g/mol22.4L/mol由 Fe、 S 原子为 1: 1 可知生成 SO3 为 0.02mol , 4.27g 混合晶体 E 为 AlCl3 和 SO3 ,AlCl3 的物4.27g-0.02mol80g/mol质的量为=0.02mol ,X 的组成为AlCl3?2FeSO4,以此解答该题。133.5g/mol【详解】(1)根据上述分析,X的化学式为AlCl 2FeSO4?;(2)将 E 混合晶体溶于水配成溶液,三氧化硫反应生成硫酸,则硫酸与氯化铝的物质的量相等,逐滴加入过量稀NaOH 溶液,该过程的总反应的离子方程式为:Al3+2H+6OH-=AlO2-+4H2O;(3)若在高温下长时间煅烧X,生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气,另一种气体分子式是 O2,检验氧气的方法为:将气体通入足量NaOH 溶液中,收集余气,把一条带火星的本条伸入其中,若复燃,则说明是O2。2A 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(部分反应物、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 _。(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=2NaAlO2H2O 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33.6【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Fe3O4+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(H2) , 则 n( H2) =1.5mol ,则标准状况下,氢气的体积V( H2 )=1.5mol 22.4L/mol33.6L33.6。=,故答案为【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。3 下列物质之间有如下反应关系:已知由 E 转化成 C 的现象是:灰白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。回答:(1)写出下列物质的化学式:A_,B_, D_,甲 _,乙 _,丙 _ 。( 2)写出 E C 反应的化学方程式: _ 。【答案】 Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2 NaOH KSCN 4Fe( OH) 2 + O2 + 2H2O 4Fe( OH) 3 【解析】【分析】E 转化成 C 的现象是:灰白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,则E 为 Fe( OH)2, C 为 Fe( OH) , A 为红棕色粉末,则 A 为 Fe O ,B 为 FeCl, D 为 FeCl,乙为 NaOH,32332由 D B 的转化可知,甲为氯气或氯水等,由血红色溶液可知,丙为KSCN,据此解答。【详解】(1)根据以上分析可知A、 B、D、甲、乙、丙分别是 Fe2 3322O;FeCl; FeCl ;Cl ;NaOH;KSCN;( 2) E C 反应的化学方程式为: 4Fe( OH) 2+O2+2H2O 4Fe( OH) 3 。4 图中 AJ 均为中学化学中常见的物质,它们之间有如下转化关系。其中质。 (反应过程中生成的水及其他产物已略去)A、 D 为金属单请回答以下问题:(1)B 是 _, H 是_。 (填化学式 )(2)写出 J 与 D 反应转化为G 的离子方程式 _ 。(3)A 在常温下也可与NaOH 溶液反应生成F,写出此反应的化学方程式_。【答案】 Fe2O3Fe(OH)22Fe3 Fe 3Fe22Al 2OH- 2H2O 2AlO2- 3H2【解析】【分析】A、 D 为常见金属单质,B、 C 为金属氧化物,反应条件是高温进行,可以判断为铝热反应,可以推断A 为 Al, D 为 Fe, B 为铁的氧化物,结合C 与氢氧化钠反应证明C 为 Al2O3,32,通过转化关系判断,2,H 为白色沉淀2, I 为红褐E 为 AlCl, F 为 NaAlOG 为 FeClFe(OH)色沉淀 Fe(OH)3 , B 为 Fe2O3 ,J 为 FeCl3,依据判断结果分析解答问题。【详解】A、 D 为常见金属单质,B、 C 为金属氧化物,反应条件是高温进行,可以判断为铝热反应,可以推断 A 为 Al, D 为 Fe, B 为铁的氧化物,结合C 与氢氧化钠反应证明C 为 Al2O3,E 为 AlCl , F 为 NaAlO ,通过转化关系判断,G 为 FeCl,H 为白色沉淀Fe(OH), I 为红褐3222色沉淀 Fe(OH)3, B233为 Fe O ,J 为 FeCl ;(1)依据分析判断可知B 为: Fe O; H 的化学式为: Fe(OH) ;故答案为: Fe O ; Fe(OH) ;232232(2)反应 “JD G”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反应,离子方程式为:2Fe3 Fe 3Fe2 ;故答案为: 2Fe3 Fe 3Fe2 ;(3)A 为 Al 在常温下也可与NaOH 溶液反应生成F 为偏铝酸钠,反应的化学方程式为:2Al2OH- 2H2O 2AlO2-3H2;故答案为: 2Al 2OH- 2H2O2AlO2- 3H2。
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