2020-2021化学铁及其化合物推断题的专项培优易错难题练习题

1、2020-2021 【化学】化学铁及其化合物推断题的专项培优易错 难题练习题一、铁及其化合物1 某铁的化合物A 存在如下转化关系:已知 B 为黄绿色气体单质。请完成下列问题:（ 1） A 的化学式 _。（2）向 C的溶液中滴加适量KSCN溶液 ,无明显现象 ,再滴加几滴B 的水溶液 ,溶液呈血红色。 用离子方程式表示该过程_、_。（ 3）若 D 为金属 ,则 D 的化学式 _ (写出 2 种 )。【答案】 FeC12+3+-3+-Fe、 Cu、Zn 等 (任选两种 ,其他答32Fe+Cl2=2Fe +2ClFe +3SCN=Fe(SCN)3案合理也给分 )【解析】 （1） B 为 Cl2，由题

2、可知 A 和 C 的组成元素相同，均含Fe 和 Cl 元素，且 C 可以与 Cl2 反应生成 A，则 A 为 FeCl3， C 为 FeCl2， A 的化学式为 FeCl3。（2） Fe2+与 SCN-无明显现象，加几滴氯水，Fe2+被氧化为Fe3+， Fe3+与 SCN-反应生成红色的32+23+-3+-3Fe(SCN )，对应的离子方程式为：2Fe +Cl =2Fe +2Cl 、 Fe +3SCN=Fe(SCN)。（3） Fe3+转化为 Fe2+，加入活泼的金属如Fe、Zn 或不活泼金属如Cu，均可将 Fe3+还原为Fe2+。点睛：本题解题的关键是分析出A 和 C 均是铁的氯化物，铁元素化

3、合价可以变化，C 可以与氯气反应生成 A，说明 A 中铁元素的化合价高于C 中铁元素的化合价，故A 是 FeCl3， C是 FeCl2。2A、 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

4、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，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

5、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。3 现有金属单质A、 B 和气体甲、乙、丙及物质C、 D、 E、 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

6、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 ，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

7、) 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 与的反应，离子方程式为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。4 己知A 为淡黄色固体，R 是地壳中含量最多的金属元素的

8、单质，T 为生活中使用最广泛的金属单质，F 是无色无味的气体，H 是白色沉淀，W 溶液中滴加KSCN溶液出现血红色。（1）物质 A 的化学式为 _。（2） B 和 R 在溶液中反应生成F 的离子方程式为_。（ 3） H 在潮湿空气中变成 M 的实验现象是 _，化学方程式为 _。（ 4） A 和水反应生成 B 和 C 的离子方程式为 _， A 可以作为呼吸面具的 _。（ 5） W 和 T 反应的离子方程式 _。-【答案】 Na2 O22Al +2H2O + 2OH =2AlO2 +3H2白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O =4Fe(OH)3+ -2Na2O2+2H2

9、O=4Na+4OH + O2供氧剂3+2+2Fe+ Fe =3Fe【解析】【分析】题干已经对部分物质的特征进行了描述，可先根据某些物质的特定表征直接得出该物质，地壳含量最多金属为Al， T 为最广泛使用的金属单质，则为Fe， W 溶液中滴加KSCN溶液出现血红色，则W 含有 Fe3+。根据上述能直接确定的物质，结合各物质间转换图解答此题。【详解】（1） .A 为淡黄色固体，常见物质可能为Na2O2 或S， A 与水的产物B 可与Al反应，同时C又与Fe 反应。综上可推知A 应为Na2O2，答案为Na2O2。（ 2） .根据分析 B 为 NaOH， R 为 Al，答案为 2Al +2H2O +

10、2OH- =2AlO2- +3H2。（ 3） .根据分析， A 与水反应产物 C 为氧气， B 为 NaOH。 D 为 Fe 在氧气中燃烧产物3 423+，说明 Fe(OH)2发生氧化生成Fe O ， H 为白色沉淀 ,则 H 应为 Fe(OH) 。 W 含有 FeFe(OH) 。答案为白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀，4Fe(OH) + O + 2H O =4Fe(OH) 。32223（4） .A 为 Na2 222 22反应生成的氧气供人呼O与水反应生成 NaOH 和 O ，同时Na O 与水和 CO吸。故答案为 2Na2O2 +2 H2O =4 Na+ + 4OH- + O2，供氧剂。（5）

11、.由分析可知W 为 FeCl3 ，T 为金属 Fe。答案为3+2+2Fe+ Fe =3Fe。【点睛】解答本题需要对某些物质的特定表征非常熟悉，首先应该根据这些表征即得出对应物质，然后再结合各种物质之间的转换关系和相关描述合理推导出其他对应的物质。5 将 Fe 粉、 Cu 粉、 FeCl3溶液、22(假定FeCl 溶液和CuCl溶液，混合于某容器中充分反应容器不参与反应 )，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_；(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_，一定有 _；(3)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有_ ；(4)由以上反应可知金属离子的氧化性强

12、弱顺序为_ 。3+2+3+2+Fe、 Cu3+22+【答案】 Fe、 CuFe 或 Cu FeFe Cu Fe【解析】【分析】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，向装有氯化铁溶液的烧杯中，加入一定量的Cu 和 Fe 的混合粉末，则铁和铜都能与氯化铁溶液反应，氧化性： FeCl3 CuCl2FeCl2 ，还原性 FeCu， Fe 有剩余，则 Cu 没有参加反应，溶液中不存在 Fe3+、 Cu2+，以此解答该题。【详解】氧化性： FeCl3 CuCl2 FeCl2，还原性Fe Cu，(1)反应后铁有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2， Fe+CuCl2

13、=Cu+FeCl2， Fe3+、Cu2+都不能存在；(2)若 CuCl2 有剩余，由于氯化铜可氧化单质铁，则不可能有Fe，一定有Fe2+；容器中可能有 Fe3+或 Cu；(3)若 FeCl 有剩余，发生Fe+2FeCl=3FeCl ， Cu+2FeCl=CuCl +2FeCl ， Fe、 Cu 都不能存在；3323223222可知氧化性强弱顺序为3+ Cu2 Fe2+。(4)由反应 Fe+2FeCl =3FeCl ， Fe+CuCl=Cu+FeClFe6 铁是日常生活中最常见的金属，某班同学在学习铁的知识时，有下列问题：问题 1：铁为何称为黑色金属？问题2： CuO 在高温下可分解为Cu2O

14、和O2 ， Fe2O3 在高温下可分解为FeO 和O2 吗？(1)对于问题 1，同学们上网查找，有两种解释：A因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属B因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属 你认为正确的说法是_ 。 若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4？_ 。 若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，如何证明其中有方法 )？ _ 。Fe3O4(只要求简述实验(2)对于问题2，同学们准备实验探究，他们设想了两种方法：A将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化。B将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化。 实验中应将Fe2O3 放在 _( 填仪器名称

15、)中灼烧。 方法 A 中，如果高温灼烧后颜色由_ 变为 _ ，说明 Fe2O3 确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO 吗？ _，理由是 _ 。 方法 B 中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为_，但是，实验结果固体灼烧前后质量比为30 29，则高温灼烧后生成物是_。 比较两种方法，你认为较好的方法是_。【答案】 A取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生则原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原粉末为Fe3O4 用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测是否有水产生(或用纯净的 CO 与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测是否有CO2产生 ) 坩埚 红棕色黑色

16、不能也可能为 Fe3 4103 4O9Fe O B【解析】【分析】(1)铁是在高温下炼制而成，高温下铁会和空气中的氧气反应生成四氧化三铁或氧化亚铁，颜色都是黑色氧化物，氧化铁是红色氧化物，常温下缓慢氧化或电化学腐蚀生成得到；氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，四氧化三铁为磁性氧化物，能吸引铁，黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物，定性证明其中含有Fe3O4 的方法是利用四氧化三铁具有磁性或与酸反应是否生成气体分析设计；根据发生的反应及反应前后固体的质量来分析；(2) Fe2O3 固体灼烧应在坩埚中进行；将三氧化二铁高温灼烧，Fe2O3 确实发生了变化，依据氧化物颜色变化分析，氧化铁被还原生成产物可能为

17、黑色氧化亚铁或四氧化三铁；依据分解生成氧化亚铁、四氧化三铁反应前后质量不同分析计算；B 方案能通过定量计算分析判断生成物，A 方案固体颜色变化不容易观察和判断。【详解】(1) A. 在高温下得到的铁的表面氧化物有黑色四氧化三铁或氧化亚铁，所以铁为黑色金属， A 正确；B. 因铁的氧化物Fe2O3 颜色为红棕色不是黑色，四氧化三铁为黑色，B 错误；故合理选项是A；由于四氧化三铁为磁性氧化物，能吸引铁，则利用一小块铁片靠近黑色粉末，粉末被吸在铁片上，证明有四氧化三铁，若不能吸引，则粉末为铁粉；或取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，有气泡产生的原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原粉末为Fe3

18、O4；若有一黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物，证明其中有Fe3O4，可以用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测有水产生；或用纯净的CO 与与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测有CO2 产生即可；(2) Fe2O3 固体灼烧应在坩埚中进行；将 Fe2 3高温灼烧，固体颜色会有红棕色变为黑色，依据氧化物颜色变化分析，2 3OFe O 被还原生成产物可能为黑色FeO 或 Fe3O4，颜色都是从红棕色变化为黑色，因此不能说明生成的一定为FeO，也可能为Fe3 O4；若发生反应：2Fe2 32，灼烧前后的质量之比为102 3O4FeO+O：9；发生反应： 6Fe O4Fe3O4+O2，灼烧前后

19、的质量之比是30： 29。现在该实验结果固体灼烧前后质量比为 30 29，因此髙温灼烧后生成的固体物质是四氧化三铁，即发生反应最后的分解产物是Fe3 O4；B 方案能通过定量计算分析判断生成物，A 方案固体颜色变化不容易观察和判断，故比较好的方法是方法B。【点睛】本题考查了铁及其化合物性质分析判断，物质组成的实验验证，注意物质性质应用，掌握铁的各种化合物的颜色、状态、性质等是本题解答的基础。7 铁的氧化物成分不一样，性质也不一样，H2 还原 Fe2O3，发现温度不同，产物也不同。（1）往产物中滴加盐酸，观察到有气泡产生，生成气泡主要成分的电子式是_。（2）再滴加 KSCN溶液，可观察到 _，所

20、得溶液中一定含有的铁的化合价是_。【答案】 H H 无明显变化 2【解析】【分析】（1）产物中滴加盐酸，观察到有气泡产生，说明产生中含有Fe，所以气体成分为H2；（2）再滴加KSCN溶液，没有出现血红色现象，产物中有过量的铁，铁能还原Fe3 ，所得溶液中一定含有Fe2+。【详解】（1）产物中滴加盐酸，铁的氧化物首先与盐酸反应，生成相应的铁的氯化物和水，若生成Fe3+，则会被Fe 还原为 Fe2+。观察到有气泡产生，说明最后发生的是Fe 与盐酸的反应，所以气体成分为H2，电子式为；答案为；（ 2）再滴加 KSCN溶液，因为不含有 Fe3+，所以没有明显现象产生；产物中有过量的铁，铁能还原 Fe3

21、 ，所得溶液中一定含有 Fe2+，铁的化合价是 2。答案为：无明显现象； +2。【点睛】Fe2O3+6HCl=2FeCl 3+3H 2O，FeO+2HCl FeCl2+H 2O， Fe3 O4+8HCl=2FeCl 3+FeCl 2+4H 2O，2FeCl3+Fe 3FeCl2，最后发生 Fe+2HCl FeCl2 +H2。所以，只要有气泡产生，说明在前面反应中， Fe有剩余，则溶液中不存在 Fe3+。8 工业上采用硫铁矿焙烧的烧渣(主要成分为Fe2 O3、 SiO2，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO47H2O)，流程如图：（1）滤渣的主要成分是_(填化学式)。（2）还原时，试剂X 若选用S

22、O2，其反应后生成的阴离子是(填化学式)_。（3）从还原后的溶液中得到产品，应进行的操作是_、_、过滤、洗涤、干燥。（4）绿矾 (FeSO 7H O)在医学上常用作补血剂。某课外小组通过以下实验方法测定某补血42剂中亚铁离子的含量。步骤a：取10 片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤，将滤液配成250.00mL溶液；步骤b：取上述溶液25.00mL 于锥形瓶中，加入少量稀硫酸酸化后，逐渐滴加0. 1000mol/L的 KMnO4 溶液，至恰好完全反应，记录消耗的 KMnO4 溶液的体积 (假定药品中其他成分不与 KMnO4 反应 )，发生的反应为： MnO4-+5Fe2+8H+=5Fe3+M

23、n 2+4H2O；步骤 c：重复 “步骤 b”23次，平均消耗 KMnO4 溶液 20.00mL。该补血剂中亚铁离子的含量为_mg/ 片。【答案】 SiO242-蒸发浓缩冷却结晶56SO【解析】【分析】硫铁矿焙烧的烧渣(主要成分为Fe2 32)，混合物中加入足量硫酸，O 、 SiO 不考虑其他杂质Fe2 O3 与酸反应生成的硫酸铁，SiO2 不反应，过滤，滤渣 为 SiO2。【详解】(1) 硫铁矿焙烧的烧渣 (主要成分为 Fe2O3、 SiO2 不考虑其他杂质 )，混合物中加入足量硫酸，Fe O 与酸反应生成的硫酸铁， SiO 不反应，过滤，滤渣 为 SiO ;2322(2)在滤液中加入SO2

24、 将铁离子还原为亚铁离子，离子方程式为：2Fe3+ SO2+2H2O= SO42-+2Fe2+4H+,所以其反应后生成的阴离子是SO42- ；(3)从还原后的溶液中得到产品，应进行的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； (4)由反应 MnO4- +5Fe2+8H+ =5Fe3+Mn 2+4H2O 可知存在关系：MnO4-5Fe2+，根据平均消耗 0.1000mol/L 的 KMnO4 溶液 20.00mL，可求出消耗的 KMnO4 的物质的量为：-32+0.002mol 5=0.01mol，故0.1000mol/L 20L=10.002mol ，所以消耗的 Fe 的物质的量为：该补血剂

25、中每片的亚铁离子的含量为：(0.01mol 56g/mol)/10=0.056g=56mg。9 二氧化铈 (CeO2)是一种重要的稀土氧化物，主要用于多相催化，例如乘用车的废气催化转化器，太阳能电池中的光催化，水分解或污染物的分解等。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、 Fe2O3、 CeO2 、 FeO 等物质）。某课题组以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的CeO2 和硫酸铁铵晶体。已知： CeO2 不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH 溶液。回答下列问题：(1)稀酸 A 的分子式是 _。(2)滤液 1中加入 H2O2 溶液的目的是 _，滤渣 1中加入

26、H2O2 溶液的目的是 _。(3)设计实验证明滤液1 中含有 Fe2+_。(4)在酸性溶液中，已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成 Fe3O4，该反应的离子方程式为 _。(5)由滤液 2 生成 Ce(OH)4 的离子方程式为 _ 。3sp 383+杂质的溶液中，为使其除尽应近似值为 10。常温下，在含有 Fe(6)已知 Fe(OH)的 K调节溶液 pH 至少为 _。 (通常认为当离子浓度小于1.0 101 时即视为沉淀完5mol L全)【答案】 H2 42+氧化为 Fe3+23+取少许滤液1，滴加铁氰化钾溶SO使 Fe使 CeO 还原为Ce液，有蓝色沉淀生成，则证明滤液1 中

27、有 Fe2+2+34+3 +2Fe+2FeO(OH) = FeO +2H 4Ce+ O3+12OH +2H O =4Ce(OH) 24【解析】【分析】制备纯净的 CeO2 和硫酸铁铵晶体，由流程可知，废玻璃粉末(含 SiO2、 Fe2O3、 CeO2、 FeO等物质 )中加入 A 为稀硫酸， FeO 转化为 FeSO4、 Fe2O3 转化 Fe2(SO4)3 存在于滤液 1 中，滤渣1 为 CeO 和 SiO ；滤液 1 中加入稀硫酸和铁粉，被Fe (SO )还原为 FeSO ，溶液1 为222434FeSO4溶液，加入硫酸铵混合蒸发浓缩、常温晾干后得到硫酸亚铁铵晶体；滤渣1中加入稀硫酸和 H

28、2O2， CeO2 转化为 Ce3+存在于滤液2 中，反应为 2CeO2+H2O2+3H2SO4Ce (SO )+O +4H O，滤渣2 为 SiO ；滤液 2加入碱并通入氧气将 Ce 从+3 氧化为+4后24 32223+转化为沉淀 Ce(OH)43+2244Ce，反应为 4Ce+O +12OH +2H O 4Ce(OH) ，加入分解Ce(OH)得到产品 CeO，以此来解答。【详解】(1)CeO 不溶于稀硫酸，废玻璃粉末(含 SiO 、Fe O 、CeO、 FeO 等物质 )中 SiO 也不溶于222322酸，加入稀硫酸可将CeO222 3和 SiO 与 Fe O 、FeO 分离；(2)滤液 1中加入 H2O2 溶液的目的是使Fe2+氧化为 Fe3+，滤渣1 中加入 H2O2 溶液的目的是还原 CeO2 为 Ce3+；(3)设计实验证明滤液1 中含有 Fe2+的方法为：取少许滤液1，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀生成，则证明滤液1 中有 Fe2+；(4)已知 Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成 Fe3O4，该反应的离子方程