2020-2021高考化学二模试题分类汇编——铁及其化合物推断题综合附答案解析.docx

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1、2020-2021高考化学二模试题分类汇编——铁及其化合物推断题综合附答案解析一、铁及其化合物1．将铁、铝的混合物进行如下实验：(1)操作X的名称是________。(2)气体A是________(填化学式)。(3)A与Cl混合光照可能发生爆炸，A在该反应中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。2－外还有________(填离子符号，下同)，溶液D中存在的金属离(4)溶液B中的阴离子除OH子为________。(5)加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为___________；加入稀盐酸发生反应的离子方程式为_________。(6)向溶液D中加入NaOH溶液，观察到产生的

2、白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，请写出沉淀转化的化学方程式：___________。【答案】过滤H2还原剂2-2＋－＋2H22-＋3H2＋2＋AlOFe2Al＋2OHO=2AlO↑Fe＋2H=Fe＋H2↑4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应，而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2，NaAlO2易溶于水，所以气体A是H2，溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液，固体C是Fe，Fe是比较活泼的金属，与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气，因此溶液D为FeCl2，据此分析解答。【详解】(1)操作X的名称

3、是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤，故答案为：过滤；(2)根据上述分析可知，金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应，而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2，NaAlO2易溶于水，所以气体A是H2，故答案为：H2；(3)A是H2，H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸，反应生成HCl，在该反应中，氢元素的化合价升高，失去电子，被氧化，所以H2作还原剂，故答案为：还原剂；(4)溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液，所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-，铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2，溶液D中含有

4、的金属离子为Fe2+，故答案为：AlO2-；Fe2+；(5)加入足量NaOH溶液时，Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，加入稀盐酸，Fe与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；(6)溶液D为FeCl2，向溶液D加入NaOH溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，其中沉淀转化的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为4Fe(O

5、H)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键，HCl的氧化性比较弱，只能把Fe氧化为Fe2+，Cl2、H2O2具有强氧化性，可以把Fe氧化为Fe3+；Al既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。2．钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（TiO2）是目前使用最广泛的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，用含Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制备TiO2的流程如下：（1）步骤①加Fe的目的是______________________

6、__；步骤②冷却的目的是__________________。（2）考虑成本和废物的综合利用等因素，水浸后的废液中应加入_______处理。（3）由金红石（TiO2）制取单质钛（Ti）的过程为，其中反应TiCl42Mg800C2MgCl2Ti在氩气气氛中进行的理由是______________________________。【答案】将Fe3+还原为Fe2+析出绿矾（FeSO47H2O）生石灰（或碳酸钙、碱）高温下镁或钛与O2、N2等反应【解析】【分析】根据钛铁矿中Fe2O3、FeTiO3与浓硫酸反应的溶液中加入铁粉、过滤后，滤液冷却得到硫酸亚铁晶体推知，铁粉与铁离子发生反应得到亚铁离子。

7、水浸后的溶液成酸性。【详解】(1）分析题图可知，钛铁矿中的铁最终转化成副产品绿矾，所以要将+3价Fe转化为+2价Fe；降低温度，减小了FeSO47H2O的溶解度，有利于绿矶结晶析出。（2）水浸过程发生的离子反应为TiO22H2OH2TiO32H，废液呈酸性，所以处理水浸后的废液应加入CaO、CaCO3或碱。（3）由于Ti和Mg易与空气中的O2、N2等反应，故该反应应在氩气气氛中进行。3．某科研小组用镍触媒废料（主要成分为