2020-2021高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及详细
答案
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】AlCl3·2FeSO4 Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O 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Fe2O3，C为FeCl3溶液，无色D气体能使品红褪色，则D为SO2，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
3.2g0.448LFeSO4，氧化铁的物质的量为=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的物质的量为【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。
4.27g-0.02mol?80g/mol=0.02mol，X的组成为AlCl3?2FeSO4，以此解答该题。
133.5g/mol
2．中学化学常见物质A、B、C、D、E有如下转化（已知A、B、C、D、E均含有同一元
素）：
请写出：
（1）B→C+D的离子方程_______________________； （2）E→F化学方程式__________________________。
（3）若A→B过程的反应不是化合反应，该反应可能的化学方程式___________________。
（4）D通过化合反应转化为C的离子方程式为____________________________________。
?2?3?【答案】Fe3O4?8H?Fe?2Fe?4H2O 4Fe?OH?2?O2?2H2O?4Fe?OH?3
3Fe+4H2O?g??Fe3O4?4H2 2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】 【分析】
由F是红褐色物质，可知F是Fe(OH)3；E能氧化为Fe(OH)3，E是Fe(OH)2；逆推可知C含有Fe2+、D含有Fe3+，则A是Fe；B中的铁元素有+2、+3两种，B是Fe3O4。 【详解】
根据以上分析，（1）Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铁，反应的离子方程
高温Fe3O4?8H??Fe2??2Fe3??4H2O；
（2）氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁，反应化学方程式为
4Fe?OH?2?O2?2H2O?4Fe?OH?3；
（3）若Fe→Fe3O4过程的反应不是化合反应，则为铁和水蒸气高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应可能的化学方程式为3Fe+4H2O?g??Fe3O4?4H2；
（4）Fe3+和Fe通过化合反应生成Fe2+，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
高温
1的溶液X，其中可能含有Al3?、Ba2?、NH4、Fe2＋、Fe3＋、CO3、3．某pH＝?2-SO2-4、SiO3、NO3中的一种或几种，取200 mL该溶液进行实验，其现象及转化如图．
?2-
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NO3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）①中产生气体A的离子方程式为
_____________________________________________________． （4）⑦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A．F．K均为0.01 mol，试确定沉淀C及其物质的量范围：_________． 【答案】CO3、SiO3 b 3Fe2+＋4H+＋NO? 3Fe3++NO?+2HO
322?2???AlO2+CO2+2H2O ? Fe3? 取少量溶液X于试管中，加入几滴Al?OH?3?+HCO3KSCN溶液，溶液不变红色，说明无Fe3?（其他答案合理也可） 沉淀为BaSO4
n?BaSO4??0.06mol
【解析】 【详解】
由反应①加入的Ba(NO3)2溶液及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④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）⑦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+、 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-)=
1(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 2mol。
4．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⑧的化学方程式________，④、⑤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⑧为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；④的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，⑤的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2＋。
5．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系：
