10第三章 第二节 金属材料（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学必修第一册【精讲精练】人教版

[学科素养] 1．从铁元素价态的视角对铁及其化合物进行分类，并能用化学方程式或离子方程式正确表示相互转化，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 2．能认识铁及其化合物是可以变化的，知道它们的转化需要一定的条件，并遵循氧化还原反应的规律，培养变化观念与平衡的化学学科核心素养。 3．通过对铁及其化合物的探究，了解通过化学反应可以探究物质性质、实现物质转化，培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。 一、铁及其化合物的“价—类”二维图的应用 　元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维图。如图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是(　　) A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3 C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于饮用水的消毒 D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3 [解析]　铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述转化①，故A错误；加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，Fe2O3不溶于水，加水不溶解不可转化为Fe(OH)3，故B错误；高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，与水反应生成Fe(OH)3胶体，其中Fe元素化合价由＋6价变为＋3价，则O元素化合价由－2价变为0价，即有氧气生成，可用于消毒，则反应的离子方程式为4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－，生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以作净水剂，故C正确；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故D错误。 [答案]　C [方法规律] 铁及其化合物之间的主要转化关系 [变式训练] 1．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是(　　) A．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应 B．Fe3O4中铁元素为＋4价 C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C作还原剂 D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色 解析　用CO还原Fe2O3，反应物中没有单质，故该反应不是置换反应，A错误；Fe3O4中部分铁元素显＋3价，部分铁元素显＋2价，B错误；维生素C将Fe3＋转化为Fe2＋，使Fe元素发生还原反应，维生素C表现出还原性，作还原剂，C正确；Fe(OH)2浊液露置于空气中易被空气氧化，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D错误。 答案　C 二、铁及其化合物的转化及性质综合 　已知有以下物质相互转化 试回答： (1)写出B的化学式：________，C的化学式：____________，D的化学式：________。 (2)写出由E转变成F的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)把KSCN加到G溶液中的现象是____________________；向G溶液加入A的有关离子反应方程式 ________________________________________________________________________。 [解析]　白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，说明F为氢氧化铁、E为氢氧化亚铁，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，说明G为氯化铁，溶液D和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀H(说明生成了氯化银)和溶液(焰色试验呈紫色，透过蓝色钴玻璃片)，说明含有钾元素和氯元素，说明D为氯化钾，进而说明B为氯化亚铁，C为氢氧化钾，则铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。 [答案]　(1)FeCl2　KOH　KCl (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)溶液变为红色　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ [方法规律] 含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应等实现；含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可借助氧化还原反应实现。 [变式训练] 2．(2021·常州高一检测)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能的水处理剂。工业上制备高铁酸钾以及高铁酸钾处理污水的部分流程如图所示： 以下说法不正确的是(　　) A．过程①中一定发生了氧化还原反应 B．K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K