2021-2021化学铁及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题及答案

2021-2021化学铁及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题及答案2021-2021化学铁及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题及答案一、铁及其化合物1．A、B、C、D均为中学化学中常见的物质，它们之间转化关系如图（部分产物和条件已略去）,请回答下列问题：（1）若A为CO2气体，D为NaOH溶液，则B的化学式为_________。（2）若A为AlCl3溶液，D为NaOH溶液，则C的名称为_________。（3）若A和D均为非金属单质，D为双原子分子，则由C直接生成A的基本反应类型为_________。（4）若常温时A为气态氢化物，B为淡黄色固体单质，则A与C反应生成B的化学方程式为_________。（5）若A为黄绿色气体，D为常见金属，则A与C溶液反应的离子方程式为_________。下列试剂不能鉴别B溶液与C溶液的是_________(填字母编号)。a．NaOH溶液b．盐酸c．KSCN溶液d．酸性KMnO4溶液【答案】NaHCO3偏铝酸钠分解反应2222HSSO=3S2HO++2322FeCl=2Fe2Cl++-++b【解析】【分析】【详解】(1)若A为CO2与过量的D即NaOH反应，生成碳酸氢钠；碳酸氢钠溶液与NaOH反应可得到碳酸钠溶液；碳酸钠溶液又可以与CO2反应生成碳酸氢钠；所以B的化学式为NaHCO3；(2)若A为AlCl3，其与少量的NaOH反应生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3继续与NaOH反应生成偏铝酸钠；偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液又可以反应生成Al(OH)3；所以C的名称为偏铝酸钠；(3)若A，D均为非金属单质，且D为双原子分子，那么推测可能为性质较为活泼的O2或Cl2，A则可能为P，S或N2等；进而，B，C为氧化物或氯化物，C生成单质A的反应则一定为分解反应；(4)淡黄色的固体有过氧化钠，硫单质和溴化银；根据转化关系，推测B为S单质；那么A为H2S，C为SO2，B为氧气；所以相关的方程式为：2222HSSO=3S2HO++；(5)A为黄绿色气体则为Cl2，根据转化关系可知，该金属元素一定是变价元素，即Fe；那么B为FeCl3，C为FeCl2；所以A与C反应的离子方程式为：2322FeCl=2Fe2Cl++-++；a．NaOH与Fe2+生成白色沉淀后，沉淀表面迅速变暗变绿最终变成红褐色，而与Fe3+直接生成红褐色沉淀，a项可以；b．盐酸与Fe2+，Fe3+均无现象，b项不可以；c．KSCN溶液遇到Fe3+会生成血红色物质，而与Fe2+无现象，c项可以；d．Fe2+具有还原性会使高锰酸钾溶液褪色，Fe3+不会使高锰酸钾溶液褪色，d项可以；答案选b。2．图中，固体A是铁锈的主要成分。请回答：（1）固体C的化学式是___，上述框图中体现了SO2的___（填“氧化性”、“还原性”或“漂白性”）。（2）写出A→B的化学方程式___。（3）写出D→E的离子方程式___。（4）若通入的SO2是足量的，请你设计实验方案检验“溶液D”中的金属阳离子___。【答案】FeCl3还原性Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2Ba2++SO42-=BaSO4↓取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水（或双氧水），溶液变成血红色，则含有Fe2+【解析】【分析】固体A是铁锈的主要成分，则A为Fe2O3，结合图中转化可知，A与CO反应生成B为Fe，B与氯气反应生成C为FeCl3，C与二氧化硫发生氧化还原反应，溶液D中Fe2+、SO42-等，溶液D与氯化钡反应生成白色沉淀E为BaSO4。【详解】(1)由上述分析可知，固体C的化学式是：FeCl3，上述框图中SO2失去电子转化为硫酸根离子，作还原剂；(2)A→B的化学方程式为：Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；(3)D→E的离子方程式为：Ba2++SO42?=BaSO4↓；(4)若通入的SO2是足量的，溶液D中金属阳离子为Fe2+，检验该阳离子的方法为：取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水(或双氧水)，溶液变成血红色，则含有Fe2+。3．己知A为淡黄色固体，R是地壳中含量最多的金属元素的单质，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】Na2O22Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑供氧剂2Fe3++Fe=3Fe2+【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+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Fe3O4，H为白色沉淀,则H应为Fe(OH)2。W含有Fe3+，说明Fe(OH)2发生氧化生成Fe(OH)3。答案为白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。（4）.A为Na2O2与水反应生成NaOH和O2，同时Na2O2与水和CO2反应生成的氧气供人呼吸。故答案为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，供氧剂。（5）.由分析可知W为FeCl3，T为金属Fe。答案为2Fe3++Fe=3Fe2+。【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。4．工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如图(金属单质E可由滤液C制取)：已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O(1)固体混合物B的成分是_____。它与NaOH溶液反应的离子方程式为_____。(2)滤液A中铁元素的存在形式为_____(填离子符号)，生成该离子与Fe元素有关的离子反应方程式为_____。要检验该铁元素的离子的实验_____(3)在滤液C中通入足量CO2的离子方程式为_____(4)金属单质E从固体混合物F中置换出Cu的化学方程式为_____【答案】SiO2和CuSiO2+2OH-=SiO32-+H2OFe2+Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+取少量溶液于试管中，滴加KSCN，溶液不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有Fe2+OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-2Al+3CuO高温Al2O3+3Cu【解析】【分析】氧化亚铜与盐酸反应生成铜和铜离子，二氧化硅与盐酸不反应，氧化铁与盐酸反应生成Fe3+，铁离子与铜反应生成亚铁离子，固体为二氧化硅和铜，滤液中含有铜离子、亚铁离子、铝离子，加入足量的氢氧化钠溶液，滤液C中含有偏铝酸根离子，金属E为铝，固体D为氢氧化铜和氢氧化铁的混合物，在空气中灼烧，F为氧化铜和氧化铁的混合物，粗铜为铜、铝、铁的混合物，经过电解可得到纯铜。【详解】(1)固体混合物B的成分是SiO2和Cu。它与NaOH溶液即二氧化硅与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。(2)氧化亚铜与盐酸反应生成铜单质和铜离子，氧化铁与盐酸反应生成铁离子，与铜反应生成亚铁离子，有铜剩余，故铁离子完全转化为亚铁离子，滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+，生成该离子与Fe元素有关的离子反应方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。要检验该铁元素的离子的实验为取少量溶液于试管中，滴加KSCN，溶液不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有Fe2+。(3)在滤液C中含有偏铝酸钠和氢氧化钠，通入足量CO2的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。(4)金属单质E为铝，从固体混合物F为氧化铜和氧化铁的混合物，置换出Cu的化学方程式为铝热反应，2Al+3CuO高温Al2O3+3Cu。5．利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2（SO4）3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示：已知:TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42-，TiO2+水解成TiO2·xH2O沉淀为可逆反应；乳酸结构简式为CH3CH（OH）COOH。回答下列问题：（1）TiOSO4中钛元素的化合价是____________，步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是___________。（2）滤渣的主要成分为TiO2·xH2O，结合离子方程式解释得到滤渣的原因：________。（3）从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是____________________；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。（4）步骤④中发生反应的离子方程式为______________________。（5）步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及____________________。（6）实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是______________________。【答案】+4过滤TiO2++（x+1）H2OTiO2?xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2?xH2O蒸发浓缩、冷却结晶、过滤1:4Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑防止Fe2+被氧化取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+【解析】【分析】由流程图可知，废液中加入铁屑，Fe与H2SO4和少量Fe2（SO4）3反应生成FeSO4，溶液的pH增大，促进TiOSO4的水解沉淀，TiOSO4完全水解生成TiO2?xH2O沉淀，过滤，滤渣为TiO2?xH2O和Fe，滤液为FeSO4溶液；FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体，硫酸亚铁晶体脱水、煅烧得到氧化铁；FeSO4溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳，碳酸亚铁沉淀加乳酸溶解生成乳酸亚铁溶液和二氧化碳，乳酸亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到乳酸亚铁晶体。【详解】（1）由化合价代数和为0可知，TiOSO4中钛元素的化合价是+4价；步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤，故答案为+4；过滤；（2）TiOSO4在溶液中水解生成TiO2?xH2O，水解的离子方程式为：TiO2++（x+1）H2OTiO2?xH2O+2H+，加入铁屑，铁与H+反应，溶液中c（H+）降低，水解平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2?xH2O沉淀，故答案为TiO2++（x+1）H2OTiO2?xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2?xH2O；（3）FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，反应的化学方程式为4FeSO4+O22Fe2O3+4