高考化学复习铁及其化合物推断题专项易错题及答案解析

1、高考化学复习铁及其化合物推断题专项易错题及答案解析一、铁及其化合物1 下列各物质是中学化学中常见的物质，甲为常见金属单质，丙为黄绿色的单质气体，乙、丁是常见无色气态非金属单质，其它均为化合物，c 常温下为一种液体，b、 d 分别为黑色粉末和黑色晶体，g 为淡黄色固体，j 为生活中常见的调味品，i 为红褐色固体，f 为棕黄色溶液。是实验室制取丁的反应之一。各物质间的转化如下图所示，回答下列问题(部分生成物未列出)：(1)物质 i 的化学式为 _； f 中阴离子是 _；(2)反应的化学方程式为为_ ；(3)b 与 k 的反应是实验室制取丙的反应，其离子方程式为_；(4)反应的化学方程式为_；(5)

2、若e 与 g 以物质的量比为1:1 投入足量水中，反应的化学方程式为_；生成1mol气体转移电子的个数为_。-mno 2+mn2+cl2 +2ho 3fe +【答案】 fe(oh)3 cl 2h2o22h2o+o2 mno 2+4h +2cl高温4h o(g)fe o +4h 4fecl +4na o+ 6h o = 4fe(oh) +8nacl + o6n2342222232a【解析】【分析】丙为黄绿色单质气体，所以丙为cl2， b 与 k 的反应是实验室制取丙的反应，且b 为黑色粉末，则 b 为 mno 2，k 为 hcl；是实验室制取丁的反应之一，则该反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制

3、取氧气的反应，所以c 为 h2 o，丁为氧气； g 为淡黄色固体，且可以生成氧气，则 g 应为 na22nacl， i 为红褐色固体应为o ，则 j 为生活中常见的调味品，应为33+， e与氯气反应可生成f，则 f 为 fecl32fe(oh) ；f 为棕黄色溶液，应含fe， e 为 fecl ；氯化铁可以与单质铁反应生成氯化亚铁，所以甲为铁单质，fe 可以在高温条件下与水反应生成氢气和四氧化三铁，所以乙为氢气，d 为 fe3o4。【详解】3-；(1)根据分析可知物质 i 为 fe(oh) ； f 中阴离子为 cl(2)反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气，方程式为mno 22h o2h

4、 o+o ；2222(3)实验室利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，方程式为：mno 2+4h+2clmn2+22+cl +2h o；(4)反应为 fe 在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁的反应，方程式为：3fe高温+4h ；+ 4h o(g)fe o2342(5)e 为 fecl2， g 为 na2o2，过氧化钠有强氧化性可氧化亚铁离子为铁离子，被还原时-1 价的氧被还原成 -2 价，二者1： 1 反应，说明氧化产物不止有fe3+，再联系过氧化钠可以与水反应生成氧气，可知产物中应还有氧气，na2o2 自身发生氧化还原反应，所以e 与 g 以物质的量比为1:1 投入足量水中，反应方程式

5、为4fecl22 223 +8nacl +4na o+ 6h o = 4fe(oh)o2 。【点睛】解决此类题目要根据物质的性质、特征作为突破口进行推断，例如本题中“丙为黄绿色单质气体 ”，则丙为 cl2， “f为棕黄色溶液 ”，则其溶液中应含有 fe3+，学生平时的学习中要注意多积累一些有特殊性质的物质。2x、y、 z、 w 为四种常见元素，其中x、y、 z 为短周期元素。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，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，zx4 分子是由粗z 提纯 z 的y 的离子在同周期中离子z 是无机非金属材料的主角，其单质是制取大

6、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

7、固体得到_。【答案】第三周期a 族光导纤维 ge + 2h2o2 +2naoh = na geo + 3h o4fe(oh) + o + 2h o = 4fe(oh)fe o323222232【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

8、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 a 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 h o存22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 +

9、o2 + 2h2o = 4fe(oh)3 ， fe(oh)3 不稳定，灼烧分解得到固体fe2o3。3 某学生探究小组将一批废弃的电子线路板简单处理后，得到含71%cu、20%al、 5%fe及少量 au、 pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线：已知： cu+4hno33 222(浓 )=cu(no ) +2ho+2no 回答下列问题：（1）滤渣 1 的主要成分为 _。（2）第步加入h2o2 目的是将 fe2+氧化成 fe3+，其离子方程式为_；使用 h2o2 作为氧化剂的优点是 _。（3）用第步所得cuso4 2晶体加热制备无水4的瓷质主要仪器 _。5h ocuso（4）由滤

10、渣2 制取 al2(so4 )318h2o，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，可行方案是_，其中不可行方案的原因是_。【答案】 pt、 auh2o2 +2fe2+ +2h+ =2fe3+ +2h2o不引入新杂质且产物无污染蒸发皿乙甲【解析】【分析】（ 1） .滤渣 1 成分应为 pt， au，性质稳定不与浓硝酸和稀硫酸反应。（ 2） . h2o2 将 fe2+氧化成 fe3+，同时其被还原为 h2o。产物无污染无需后续处理。（3） . 蒸发结晶过程会用到主要仪器蒸发皿属于瓷质。（4） . 滤液 1 加 h2o2是为了将溶液中fe2+ fe3+，然后通过加 naoh 调 ph 值使 al3

11、+和 fe3+沉淀，这样才能使滤液2 只含 cu2+。而滤渣 2 成分为 fe(oh)3 和 al(oh)3, 所以在制取al2 (so4)318h2o 时要考虑除去 fe3+影响。【详解】（1） .pt， au 都属于化学性质稳定的金属，所以滤渣1 含 pt 和 au，答案为 pt、 au 。（2） .根据分析， h2o2 氧化 fe2+的离子方程式为h2 o2+2fe2+2h+=2fe3+ +2h2o，反应产物只有 h2o 和 fe3+，没有引入新杂质且无污染。答案为h2o2 +2fe2+ +2h+ =2fe3+ +2h2o，不引入新杂质且产物无污染。（3） .由分析可知为蒸发皿，答案为蒸

12、发皿。（4） .根据分析，滤渣2 如果采用甲方案处理无法除去fe3+，最终获得产物会含有杂质24 3成分。如果采用乙方案，加适量3+。丙方案加入fe (so )al 粉可以置换出 fe 同时生 alnaoh 溶解 al(oh)3 然后过滤，可排除fe3+影响，但对比方案乙其原子利用率不高。故答案为乙，甲。4 已知 a、 b、 c、 d 四种物质均含有铁元素，彼此转化关系如下：请回答：（1）反应称为铝热反应（属于置换反应），写出该反应的化学方程式：_、其中 al 作_剂。（ 2）反应的离子方程式为： _。（ 3）新配制的 c 溶液中应加入 _，以防止其转化为 d。检验 d 溶液中阳离子的常用试剂

13、是_（填化学式），实验现象为_。高温【答案】 2al+fe2o32fe+al2o3还原剂2fe2+h2o2+2h+=2fe3+2h2 o铁粉（屑）kscn（或 nh4scn）溶液变红（或呈现血红色）【解析】【分析】氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应，生成a，则 a 为 fe，铁和水蒸气在高温下反应生成 b， b 为黑色磁性氧化物，则b 为 fe3o4， fe3o4 中铁元素的化合价含有 +2、 +3 价，与盐酸反应生成 fecl3 和 fecl2，铁与过量盐酸反应生成fecl2 ，则 c 为 fecl2， fecl2 与双氧水反应生成 fecl3，则 d 为 fecl3，据此分析解答。【详解】

14、(1)反应称为铝热反应 (属于置换反应 )，该反应的化学方程式： 2al+fe o高温2fe+al o ，2323反应中 al 有 0 价变为 +3 价，化合价升高，失电子，被氧化，作还原剂；(2)反应为 fecl2 与双氧水反应生成 fecl3，离子方程式为：2fe2+h2o2+2h+=2fe3+2h2o；(3)c 为 fecl2， d 为 fecl3，亚铁离子具有还原性，易被氧化，新配制的fecl2 溶液中应加入铁粉 (屑 )，以防止其转化为 fecl3。检验三价铁离子常用试剂是kscn(或 nh4scn)，三价铁离子遇 scn-变为血红色溶液。5a-j 分别表示中学化学中常见的一种物质，

15、它们之间相互关系如图所示 (部分反应物、生成物没有列出 )，且已知 g 为主族元素的固态氧化物， 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 六种物质中所含同一种元素在周期表中位置_(2)写出检验 d 溶液中阳离子的方法_。(3)写出反应的离子方程式_。(4)若向气体 k 的水溶液中加入盐酸，使其恰好完全反应，所得溶液的ph_7(填“ 、”“ c(so42-) c(h+)c(oh-)【解析】【分析】g 为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成i 和 h，能与 naoh 溶液反应，说明 g 为al o ，与 naoh 反应生成n

16、aalo，而 i也能与 naoh 反应生成 naalo ，则 i 为 al， h 为2322o ， c 和碱、 d 和气体 k 反应生成 e、 f，则说明 e、 f 都为氢氧化物， e 能转化为 f，应为2fe(oh) fe(oh) 的转化，所以 e 为 fe（ oh），f 为 fe(oh) ，则 c 为 fecl ， d 为 fecl ，k232323为 nh3，b34a，即 fe，结合对应单质、化合为 fe o ，与 al 在高温条件下发生铝热反应生成物的性质解答该题。【详解】（1） a、 b、c、 d、 e、f 六种物质中都含有铁元素，在周期表中位于周期表第四周期族，（2）溶液d 为氯化

17、铁溶液，检验三价铁离子的存在，取少许d 溶液于试管中，滴加kscn溶液，溶液变红色，证明d 溶液中含有fe3+；（3）反应是金属铝和氢氧化钠溶液的反应，al 与naoh 溶液反应生成naalo2 和h2，反应的离子方程式为：2al+2oh- +2h 2o=2alo-2 +3h 2；（4）气体 k 的水溶液为一水合氨溶液，加入盐酸，使其恰好完全反应生成氯化铵和水，氯化铵在水溶液中水解显酸性，所以ph 7；反应的离子方程式为：nh 4+ +h 2 o ?nh 3 gh 2o+h + ；（5）若向气体 nh3 的 0.1mol/l 水溶液中加入ph=1 的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1：1，假设条件

18、均为1l，发生反应： nh 3 gh 2 o+h+h 2o ， n(nh ?h o)=0.1mol，=nh 432n(h+)=0.1mol ，所以一水合氨和硫酸反应生成硫酸铵溶液，铵根离子水解显酸性，溶液中离子浓度大小顺序为： c( nh +4 )c( so24- )c(h+ )c(oh-)。【点睛】比较时溶液中粒子浓度紧扣两个微弱：（ 1）弱电解质 (弱酸、弱碱、水 )的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力，如在稀醋酸溶液中： ch3cooh? ch3 coo-h+，h2o? oh- h+，在溶液中微粒浓度由大到小的顺序： c(ch3cooh)c(h+)c(ch3coo-

19、)c(oh-)；（ 2）弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度，如稀的 ch3coona溶液中： ch3 coona=ch3coo-na+， ch3coo- h2o ? ch3cooh oh-， + - + - - +6a、 b、 c 均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：其中均为有单质参与的反应。（1）若a 是常见的金属，中均有同一种黄绿色气体参与反应，b 溶液遇kscn显血红色，且为化合反应，写出反应的离子方程式_ 。（ 2）如何检验上述 c 溶液中的阳离子？ _ 。（3）若 b 是太阳能电池用的光伏材料，为工业制备b 的反应。 c 的化学式

20、是_，属于置换反应 _，（填序号）写出反应的化学方程式_ 。3+2+取少量溶液于试管，加kscn溶液，无明显现象，再加氯水，溶【答案】 fe+2fe3fe液变成血红色，则证明含 fe2+4 2c+siosi+2cosicl【解析】【分析】(1)由转化关系可知 a 为变价金属，则a 应为 fe， b 为氯化铁， c 为氯化亚铁，为fe 与氯化铁的反应；(3)b 是太阳能电池用的光伏材料，可知b 为 si，为 c 与二氧化硅的反应，为工业制备 b 的反应，则 c 为 sicl44si，以此解答该题。，中 sicl 与氢气反应，提纯【详解】(1)a 是常见的金属，中均有同一种气态非金属单质参与反应，

21、且为化合反应，则该非金属气体为 cl2， b 为氯化铁，则反应的离子方程式为2fe3+fe=3fe2+；(2)由分析知 c 为氯化亚铁，检验fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加kscn溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含fe2+；(3)b 是太阳能电池用的光伏材料，可知b 为 si，为 c 与二氧化硅的反应，为工业制备 b 的反应，则 c 为 sicl4244，其中为 si 和 cl 化合生成sicl ，中 sicl 与氢气反应，提纯 si，则反应的化学方程式为sio2 +2csi+2co，其中属于置换反应的有。7 现有金属单质a、 b 和气体甲、乙、丙及物质c、 d、 e

22、、 f、g，它们之间能发生如图反应（图中某些反应的产物及条件没有全部标出）根据以上信息填空：（1）写出下列物质的化学式：a_ g_ ；（ 2）纯净的气体甲在气体乙中燃烧的现象：_ ；（ 3）写出下列反应的离子方程式：反应_；反应 _ ；【答案】 na fe(oh)3 产生苍白色火焰 ，放出大量的热 ，出现白雾 2na+2h2o=2na+2oh-+h2 2fe2+cl2=2fe3+2cl-【解析】金属 a 焰色反应为黄色，故 a 为金属na；由反应 na+h 2o气体甲 +c，则甲为h2， c 为 naoh ；乙是黄绿色气体，则乙为cl 2；反应：气体甲+气体乙气体丙，即h2+cl 2 hcl

23、，则丙为 hcl ；红褐色沉淀g 为 fe(oh) 3；反应：物质 c+物质 f沉淀g，即 naoh+f fe(oh) 3，可推断 f 中含有 fe3+；反应：物质e+cl 2物质 f，则 e 中含有 fe2+；反应：丙的水溶液d+ 金属 b物质 e，可推断金属b 为 fe，则 e 为 fecl2，f 为 fecl3。（1）根据上述分析可知 a 为 na； g 为 fe(oh)3；（2）气体甲为 h2，气体乙为 cl 2，氢气在氯气中燃烧的现象为：产生苍白色火焰，放出大量的热 ，出现白雾；（3）反应为钠和水的反应，离子方程式为：2na+2h2o=2na+2oh-+h2 ；反应为fecl2 与的

24、反应，离子方程式为：2fe2+cl2=2fe3+2cl-。8 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：_ 。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

25、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第四周期族2高温3 42强3是弱碱 ab3fe+4h ofe o +hnaoh 是强碱，而 fe（ oh）【解析】【分析】已知反应是工业制盐酸的反应，则丙为h2hcli中，甲在通常条件下和水，丁为；反应剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色

26、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 1s22s22p63s23p63d6

27、4s2，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+4h2o 高温 fe3 o4+h2。答案为：第四周期族；高温3fe+4h2ofe3o4+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，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

28、 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 h22 3和o 在高温下反应，我们易忽视“有磁性的物质”，而把产物写成fe oh2，从而产生错误。9 钾、钠、镁、铁均能与水发生置换h2 的反应。（ 1）其中反应最剧烈的是 _。（ 2）其中铁与水的反应比较特殊。其特殊性在于：_ ；产物为氧化物而非氢氧化物。你对和的关联性作何解释？_（3）证明的氧化物含fe3+必需的试剂是_。【答案】钾反应需在高温条件下进行铁的氢氧化物在高温条件下会分解稀硫酸（或稀盐酸）、 kcns试液【解析】【分析】(1)

29、根据金属的活泼性分析判断；(2)根据铁与水的反应条件分析；根据高温下铁的氢氧化物的稳定性分析解答；(3)需要将【详解】fe 的氧化物转化为溶于水的离子，再检验。(1)金属的活泼性越强，与水反应越剧烈，活泼性：k na mg fe，所以与水发生置换h2反应最剧烈的是钾，故答案为：钾；(2)铁与水蒸气的反应，需要在高温条件下反应才能发生，故答案为：反应需在高温条件下进行；铁的氢氧化物不稳定受热易分解，所以高温下铁的氢氧化物会分解生成四氧化三铁，因此产物为氧化物而非氢氧化物，故答案为：铁的氢氧化物在高温条件下会分解；(3)四氧化三铁难溶于水，需要用 hcl(或稀硫酸 )溶解生成 fe3+，fe3+遇

30、到 kcns试液，溶于变红色，故答案为：稀硫酸 (或稀盐酸 )、 kcns试液。10 2019 年诺贝尔奖授予 johnb goodenough 等三位科学家，以表彰其在锂电池领域的贡献。磷酸亚铁锂（ lifepo）用作锂离子电池正极材料，制备方法如图：4（1）制备水合磷酸铁（ fepo4xh2o）固体过程，加 naoh 溶液调 ph=2.0 时透明混合溶液中含磷微粒主要是h2 4-，过程发生po的主要离子方程式是 _。过程 “氧化、沉淀 ”反应生成 fepo4 沉淀的离子方程式是 _。进行过程 iii 之前，需确认过程 ii 中无 fe2+，检验试剂为 _。fepo4xh2o 样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图：水合磷酸铁的化学式为_。（ x 取整数）（2）制备 lifepo 固体：4在氮气气氛保护下，高温焙烧过量葡萄糖作用是_。fepo、 li co 和过量葡萄糖的固体混合物。423锂离子电池在充电时，电极材料lifepo4+，部分转变为li(1-x)4会迁出部分 lifepo 。此电极的电极反应为 _ 。【答案】h34-24-224 -2