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1、温州备战高考化学培优 ( 含解析 ) 之铁及其化合物一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）1A I 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） A、 B、C、 D、 E、F 六种物质中所含的同一种元素的名称是_。（ 2）反应的化学方程式为 _。（ 3）反应的离子方程式为 _。（ 4）反应的化学方程式为 _。（ 5）反应过程中的现象是 _。（ 6） 1molI 发生反应后生成的 A 高温下与足量的水蒸气反应，生
2、成的气体换算成标准状况下占 _L。【答案】铁元素8Al 3Fe3 42 33 4+3+2+22 3O4Al O 9Fe Fe O +8H =2Fe +Fe+4H O Al O 2NaOH=2NaAlO H O 生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色33.622【解析】【分析】F 是红褐色难溶于水的沉淀，则F 为氢氧化铁； E 能在空气中转化为F，且 E 是 C 和氢氧化钠反应生成，则E 为氢氧化亚铁， C为氯化亚铁； B 能与盐酸反应生成氯化亚铁和D，则 B为四氧化三铁， D 为氯化铁； A 在空气中燃烧能够生成四氧化三铁，则A 为铁单质；四氧化三铁与 I 在高温条件下反应生成铁
3、单质，I 又能与氢氧化钠反应，推知I 为铝单质，与四氧化三铁在高温条件下发生铝热反应，生成H 为氧化铝；铝和氧化铝都能与氢氧化钠反应生成 G，则 G 为偏铝酸钠。【详解】（ 1） A 为铁、 B 为四氧化三铁、 C为氯化亚铁、 D 为氯化铁、 E 氢氧化亚铁、 F 为氢氧化铁，则六种物质中都含有铁元素，故答案为：铁元素；（ 2）是铝与四氧化三铁发生铝热反应，其反应的方程式为8Al 3Fe3O44Al2O39Fe，故答案为：8Al3Fe3 O44Al2O3 9Fe；（3）是四氧化三铁与盐酸反应，其反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O，故答案为： Fe3O4+8H+=2
4、Fe3+Fe2+4H2O；（4）是氧化铝与氢氧化钠发生反应，反应的化学方程式为Al2O3 2NaOH=2NaAlO2H2O，故答案为：Al2O3 2NaOH=2NaAlO2 H2O；（ 5）氢氧化亚铁在空气中转化为氢氧化铁，其现象为生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为：生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；（ 6） 1mol 铝与四氧化三铁反应生成铁单质与氧化铝，生成的铁单质再与水蒸气反应生成氢气，根据得失电子守恒可知，铝失去的电子数等于生成氢气得到的电子数，可列式1 3=2 nH2） , 则nH2）=1.5mol，则标准状况下，氢气的体积VH2）（=
5、1.5mol 22.4L/mol=33.6L，故答案为33.6。【点睛】铝与四氧化三铁反应生成铁，8molAl9molFe ，铁与水蒸气反应生成氢气，3molFe4molH 2，所以也可以根据对应关系 8molAl9molFe12molH 2 ，求得氢气的物质的量。2 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
6、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3Fe+4H2O高温
7、Fe3O4+H2强 NaOH 是强碱，而 Fe（ OH） 3 是弱碱 ab【解析】【分析】已知反应是工业制盐酸的反应，则丙为H2，丁为 HCl；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，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、
8、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H23 4，铁为 26O 在高温下反应，生成的有磁性的物质为Fe O号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，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 4H2高温3 42+OFe OH。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
9、 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；+1s22s2 2p6， b 正确；b Na 、 Mg2、Al3 都具有相同的电子排布式c NaOH 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H2O 在高温下反应，我们易忽视“有磁性的物质”，而把产物写成Fe2O3 和H2，从而产生错误。3 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。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
10、，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HNO32 戊己 NO H O(方程式未配平 )。若产物中戊和己的物质的量之比为 3 1，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 1 34Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色【解析】【分析】根据图像可知，甲为铁；乙
11、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 23 335 价降为)和 Fe(NO )， HNO 在反应中被还原为 NO，氮元素的化合价由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
12、为3mol，则参加反应的 Fe(甲 )的物质的量为4mol ，根据电子守恒可得 3mol 3mol2 n(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)2 2nFe(NO3)3 312mol ，则铁与HNO3 的物质的量之比为4 12 1 3。(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 )。4 下列物质之间有如下反应关系：已知由 E 转化成 C 的现象是：灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。回答：（ 1）写出下列物质的化学式： A_，B_， D_，甲 _，乙 _，丙_ 。（ 2）写出 E C 反应的化学方程式： _ 。【
