化学-铁及其化合物的专项-培优练习题及答案解析(DOC 14页).doc
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- 化学-铁及其化合物的专项-培优练习题及答案解析DOC 14页 化学 及其 化合物 专项 练习题 答案 解析 DOC 14
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1、化学 铁及其化合物的专项 培优练习题及答案解析一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析)1某固体化合物A,按图所示发生系列变化,已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色。回答下列问题:(1)物质A是_(填化学式)。(2)反应的离子反应方程式为_。(3)反应的化学反应方程式为_。【答案】Fe(OH)3 Fe2O36H=2Fe3+3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【解析】【分析】已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色说明A为氢氧化铁,Fe(OH)3,A加热分解生成B为Fe2O3,C为H2O,依据流程分析判断D为
2、FeCl3,X为Fe,E为FeCl2 溶液,据此分析。【详解】已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色说明A为氢氧化铁,Fe(OH)3,A加热分解生成B为Fe2O3,C为H2O,依据流程分析判断D为FeCl3,X为Fe,E为FeCl2 溶液。(1)依据推断可知A为Fe(OH)3;(2)反应是盐酸和氧化铁发生的复分解反应,反应的离子反应方程式为Fe2O36H=2Fe3+3H2O;(3)反应是氢氧化亚铁和氧气水 发生反应生成氢氧化铁的也还原反应,反应的化学反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。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
3、。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NOH2O(方程式未配平)。若产物中戊和己的物质的量之比为31,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 13 4Fe(OH)2 O22H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为
4、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,
5、则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4mol,根据电子守恒可得3mol3mol2n(NO)3,n(NO)3mol;根据N原子守恒可知参加反应的n(HNO3)n(NO)nFe(NO3)22nFe(NO3)3312mol,则铁与HNO3的物质的量之比为41213。(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已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。请回答下列问题。(1)写出下列各物质的化学式:X_、Y_、A_、B_、C_。(2)反应的离子方程式为_。【答案】Cl
6、2 SO2 HCl H2SO4 FeCl3 2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+ 【解析】【分析】A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,A中含Cl-;B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀,B中含SO42-;又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与反应,则X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。【详解】(1)分析可知,X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。(2)反应为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+。4某的溶液X,其中可能含有、中的一
7、种或几种,取200 mL该溶液进行实验,其现象及转化如图已知:反应过程中有一种气体是红棕色请回答下列问题:(1)仅由强酸性条件便可判断溶液X中一定不存在的离子有_(2)溶液X中,关于的判断一定正确的是_(填字母)a一定有 b一定没有 c可能有(3)中产生气体A的离子方程式为_(4)中生成沉淀K的离子方程式为_(5)溶液X中不能确定的离子是_用实验证明该离子一定不存在的化学方法为_(6)若实验测定AFK均为l,试确定沉淀C及其物质的量范围:_【答案】、 b 取少量溶液X于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液不变红色,说明无(其他答案合理也可) 沉淀为 【解析】【详解】由反应加入的Ba(NO3)2溶
8、液及pH= 1,结合溶液中可能含有的离子等信息可判断气体A为NO,气体D为NO2,溶液E为HNO3,因此溶液中含有还原性的离子,即含有Fe2+;由反应加入过量NaOH溶液及溶液中可能存在的离子判断气体F为NH3,溶液I为NH4NO3,溶液中含有NH4+; pH= 1的溶液中不可能含有CO32-、SiO32-, 故沉淀C为BaSO4;根据图示关系及可能存在的离子可知沉淀G为Fe(OH)3,溶液J为FeCl3;沉淀K为Al(OH)3。(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子,所以不存在的离子有CO32-、SiO32-;(2)强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性,如果存在硝酸根离子,则不
9、存在亚铁离子,加入硝酸钡溶液时不能产生气体,所以溶液X中一定没有NO3-,答案选b;(3)亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,离子反应方程式为:3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O;(4)中生成沉淀K为Al(OH)3,反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+HCO3-;(5)生成Fe(OH)3的Fe3+可能来自于Fe2+被硝酸氧化,也可能是原来溶液中就存在Fe3+,故不能确定溶液X中是否存在Fe3+,可用KSCN溶液检验溶液X中是否存在Fe3+;(6) NO、NH3、Al(OH)3 各为0.01 mol,则说明溶液X中有0.03molFe2+、
10、 0.01 mol NH4+、0.01 mol Al3+。 若溶液X中不存在Fe3+,由上述推断可知溶液中一定存在Al3+、NH4+、Fe2+、 SO42-,由溶液中的电荷守恒可知3n(Al3+) + n(NH4+)+ 2n(Fe2+)+ n(H+)= 2n(SO42-),故n(SO42-)= (0.03mol+0.01mol + 0.06 mol+ 0.02 mol)= 0.06 mol,若溶液中含有Fe3+,则n(SO42- )0.06 mol。5已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系:(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式:A_,B_,C_,D_,E_,F_。(2)写出的化学方程式
11、_,、的离子方程式_,_。【答案】Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- Fe+2Fe3+=3Fe2 【解析】【分析】由转化关系图可知,红褐色固体F为Fe(OH)3,则E为Fe(OH)2,C为FeCl2,D为FeCl3,A为Fe,B为Fe3O4。据此解答。【详解】(1)由以上分析可知A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3;(2)反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;的离子方程式为2Fe2+Cl2
12、=2Fe3+2Cl-,的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2。6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)3 KSCN 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(O
13、H)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。
14、(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
15、以属于氧化还原反应的共有3个。7A、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)在反应中,不属于氧化还原反应的是_(填数字编号)。(3)反应的离子方程式为:_。(4)反应的化学方程式为_;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】F
16、eCl3 HCl Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3 3Fe+4H2O(g)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FeCl
17、2、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;反应是铁与水蒸气反
18、应生成Fe3O4和氢气,元素化合价改变,属于氧化还原反应;在反应中,不属于氧化还原反应的是。(3)反应是Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,离子方程式为Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3。(4)反应是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)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+
19、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+。8AI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下图所示(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)B的俗称_,反应的用途_(填一项)。(2)反应的化学方程式为_。反应的离子方程式为_。反应的化学方程式为_。(3)反应的化学方程式及变化过程中的现象是_。(4)向G溶液中加入AlCl3溶液的离子方程式_。【答案】磁性氧化铁 焊接钢轨(或冶炼金属铁) 8Al+3Fe3O4 4
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