3.1 铁及其化合物 第一课时 课件 2024-2025学年高一上学期人教版化学

第三章 铁 金属材料 第三章 第一节 铁及其化合物（第一课时） 1、铁在地壳中的含量仅次于 、 和 ，居第 位，主要以 和 价化合物形式存在。在Fe2O3中铁的化合价是 ，FeO中铁的化合价是 ，Fe3O4中是 。 2、铁在空气中容易 　　 ，因为 不能保护内层金属。 氧 硅 铝 四 +2 +3 +3 +2 +2、+3 一.铁在自然界的存在和冶炼（阅读教材P68了解） 赤铁矿 Fe2O3 磁铁矿 Fe3O4 被腐蚀 氧化铁膜疏松 一、自然界的铁 陨铁 陨铁是铁的单质，但是铁主要以化合物的形式存在于矿石中 自然界有金属钠单质吗？ 没有，钠的金属活动性强 为什么自然界有铁单质？ 铁的金属活动性弱 知识精讲 人类对铁的应用和生产历史 公元2000年用铁矿石冶铁 河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑 我国目前发现的最早的人工冶铁制品 战国中后期、铁制品工具广泛使用 战国时期最大的铁器：长方形铁火盆 公元2500年前发现和使用的铁 陨铁 知识精讲 人类对铁的应用和生产历史 高炉炼铁： 用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 Fe2O3 ＋ 3CO === 2Fe ＋ 3CO2 高温 隋唐年间 （1）铁是 金属，可以被 吸引 （2）铁有良好的 性和 性、延 展性。 二、铁的单质——Fe 银白色 磁体 导电 导热 注意： ①铁粉黑色 ②可以被磁体吸引 1、铁的物理性质 阅读课本P69第一段.梳理铁的物理性质 铁银白色而铁粉黑色的原因: 铁粉的晶体几何形状被破坏，铁粉没有吸收完的光被漫反射，能够进入人眼的可见光很少，所以呈黑色。 2.铁的化学性质 思考：从物质类别角度来看，铁属于哪类物质？有哪些化学性质？ 2 14 2 +26 8 铁元素位于元素周期表：第四周期 第VIII族 2Fe+3Cl2===2FeCl3 点燃 0 +3 Fe2O3·xH2O +2 +3 Fe + S = FeS Δ 0 +2 ③与S 反应:加热条件下,化学方程式为: (2)与盐酸反应：离子方程式为_________________________。 (3)与盐溶液反应：如与硫酸铜溶液反应的离子方程式为 _____________________。 Fe+2H+=2Fe2++H2↑ 0 +2 Fe+Cu2+=Fe2++Cu 0 +2 合作探究： 2、为什么有的化学方程式中铁的化合价有的变成+2，有的变成+3？ Fe Fe2+ 弱氧化剂 H+、Cu2+ S、I2等 强氧化剂 Cl2、Br2 .HNO3等 -2e- -3e- Fe3+ Fe 铁与水的反应：情景导学 在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的 干燥处理。这是为什么呢？ ①从理论上来说，铁是否具备与水反应的可能性？ ②利用所学知识，推测铁与水作用的产物？ 铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3 黑色 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 白色 红褐色 受热 不分解 不稳定，在高温下可被水蒸气或者O2氧化 6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑ 高温下比Fe2O3稳定 受热易分解 500 ℃ 分解为Fe2O3 相关资料： 思考与讨论 ①如何验证气体产物？ 3Fe +4 H2O(g) == Fe3O4 +4 H2 高温 ? ②进行还原铁粉与水蒸气反应并验证气体产物，其实验装置应有几部分构成？ 水蒸气的产生装置 水蒸气与铁粉的反应装置 气体产物检验装置 新知讲授 一、铁与水蒸气反应 现象：铁粉逐渐红热，蒸发皿中产生大量的肥皂泡，点燃气泡会发出爆鸣声，反应后试管内固体为黑色。 思考与讨论 ②实验中肥皂泡的作用是什么 肥皂泡是为了储存氢气，当点火时就会有爆鸣声,以此证明生成了氢气，方便检验产物。 ①湿棉花的作用是什么 湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气。 1．铁与水蒸气可以反应，为什么在日常生活中可以用铁壶烧水？ 学以致用 提示：铁与冷水、热水均不反应，只有在高温条件下才能与水蒸气反应，所以可以用铁壶烧水。另外，我们日常生活中用的铁壶多数是不锈钢(属于合金)壶，比较耐腐蚀。 铁的化学性质 Fe 物质类型角度 元素价态角度 强还原性 金属单质 +3 强氧化剂 +2 弱氧化剂 与非金属单质反应 与酸溶液反应 与某些盐溶液反应 S、H+、Cu2+等 Cl2等 (1)A 装置的作用是 ，烧瓶底部放碎瓷片的作用是 。 (2) 写出装置B中发生反应的化学方程式： 。 (3)D的作用是 。 (4)E中的实验现象是 。 (5)A 、B两个装置中应先点燃 处的酒精灯(或酒精喷灯 ) ，点燃 E处酒精灯之前应进行的操 作是 。 练习应用 1.某化学兴趣小组利用如图装置(铁架台及夹持装置已省略)进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题： 收集H2并检验其纯度 产生水蒸气 防止加热时液体爆沸 吸收未反应的水蒸气，干燥H2 黑色固体变成红色，玻璃管内壁上有水珠生成 A 3Fe +4 H2O(g) == Fe3O4 +4 H2 高温 1992年的某一天，当时整个故宫都笼罩在雷雨的天气中。正在故宫游玩的游客匆匆忙忙地寻找躲雨的地方。突然间一阵电闪雷鸣，这时，灵异的事件发生了，在故宫红墙旁边，人们竟然发现了行走的宫女，游客们马上用携带的设备拍摄下了这个画面。 二、铁的氧化物：情景导学 阅读教材71页学习探究： 一.铁的常见氧化物 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 Fe的化合价 颜色、状态 俗名 水溶性 氧化物类型 与酸反应 (离子方程式) 用途 FeO Fe2O3 Fe3O4 +2 +3 +2 +3 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁红 磁性氧化铁 都不溶于水 FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+＝ Fe2+ +2Fe3++4H2O 碱性氧化物 碱性氧化物 二、铁的氧化物 FexOy+yCO==xFe+yCO2 高温 学以致用 1.红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料。两者颜色不同的原因是两者所含的铁的氧化物是不一样的，你认为红砖和青砖中分别含有什么氧化物呢？ 红砖 青砖 2.青砖中含的为什么不是氧化亚铁？ 提示：烧制砖瓦时，向窑内添加大量的煤炭后封窑1天，从窑顶向下慢慢浇水7天，水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应产生大量的还原气体（氢气和一氧化碳） ， 它们把氧化铁又逐渐还原成为四氧化三铁，而制得青砖。 课堂小结 一、铁 二、铁的氧化物 2.（原创）下列叙述正确的是(　　) A．人类最早使用的铁是春秋初年的铁剑 B．铁在地壳中含量丰富，居第二位 C．铁由良好的导电性和延展性，能被磁铁吸引 D．某些食品袋内放置铁粉作干燥剂 答案：C 【解析】A. 人类最早使用的铁是陨铁，A不选；B. 铁在地壳中含量居第四位，B不选；C.纯铁有延展性和导电性，能被磁铁吸引，C选；D. 食品袋内放置铁粉作抗氧化剂，D不选。 练习应用 练习应用 3、（2021·云南省文山州广南县第二中学上学期月考）下列叙述正确的是(　　) A．纯铁为灰黑色固体 B．铁与过量的盐酸反应生成FeCl3 C．纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化 D．足量的铁在氯气中燃烧生成FeCl2和FeCl3 答案：C 【解析】A. 在冶金上，把铁归为黑色金属，但纯铁为银白色，A不选；B. 铁与盐酸只能生成FeCl2，B不选；C. 由于纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化，C选； D. 铁在氯气中燃烧只生成FeCl3，不会生成FeCl2，D不选。 练习应用 4、（2021·云南省曲靖市富源县第三中学上学期期末） 铁在一定条件下分别与氧气、水蒸气反应的共同产物 是（ ） A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)2 答案：C 【解析】铁与氧气反应生成四氧化三铁，与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，则共同的产物为四氧化三铁，答案为C。 铁盐、亚铁盐的性质与检验 一 常见的铁盐有 、 等，常见的亚铁盐有 、 等。 1.与KSCN溶液的反应——Fe3＋的检验 Fe2(SO4)3 FeCl3 FeSO4 FeCl2 Fe2＋ Fe3＋ 溶液的颜色 色 色 滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变红色 反应原理 不反应 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 应用 在含有Fe3＋的盐溶液中滴加 ，检验Fe3＋的存在 浅绿 棕黄 KSCN溶液 Fe3+的检验 2.实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质 (1)从化合价角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质 ①Fe3＋——能降低到 价或 价，具有 。 ② ＋2 0 氧化性 还原 氧化 0 (2)实验探究 ①实验操作： ②实验现象：溶液显 色，试管中 有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液 ，向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变 色。 ③离子方程式： 、 、 。 ④实验结论：a.Fe3＋具有氧化性，能被还原剂(如Fe)还原为Fe2＋；b.Fe2＋具有还原性，能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3＋。 浅绿 无明显变化 红 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 3.Fe2＋、Fe3＋的检验及性质总结 (1)Fe2＋、Fe3＋的检验 棕黄 浅绿 红褐 白色 灰绿 红褐 红 不变红 红 (2)亚铁盐和铁盐的性质 Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 【思考】　 (1)实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄的原因是_______________________________________。 (2)请设计实验检验在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质： __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 溶液中的亚铁离子被空气中的氧气氧化为Fe3＋ 取装有溶液的两支试管，一支试管中滴加KSCN溶液，溶液变红，证明溶液中有Fe3＋；另一支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，证明溶液中有Fe2＋ 归纳总结 混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 (1)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法 ①通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋(注意：Cl－等还原性的离子对Fe2＋的检验有干扰)。 ②向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明含有Fe2＋。 (2)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe3＋，可用KSCN试剂，现象为溶液变红。 应用体验 1.判断正误 (1)向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中有Fe3＋ (2)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，出现红色沉淀 (3)向MCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，则M2＋为Fe2＋ (4)向含有Fe2＋的溶液中，滴加几滴H2O2溶液后溶液变成红色，说明溶液中一定有SCN－ × × √ × 应用体验 2.现欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性，可供选用的试剂有铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、H2O2溶液、锌片。下列叙述不正确的是 A.在FeCl2溶液中加入锌片，溶液逐渐由浅绿色变为无色 B.向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变为棕黄色，则Fe2＋具有还原性 C.向FeCl2溶液中滴加少量酸化的H2O2溶液，溶液变为棕黄色，并产生大量无色气体 D.向FeCl3溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，则Fe具有还原性 √ 向FeCl2溶液中加入锌片，发生反应：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe，溶液由浅绿色变为无色，A正确； 向FeCl2溶液中滴加氯水，发生反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，溶液变为棕黄色，FeCl2体现还原性，B正确； 向FeCl2溶液中滴加酸化的H2O2溶液，发生反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，溶液变为棕黄色，但不产生气体，C错误； 向FeCl3溶液中加入足量铁粉，发生反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2，Fe体现还原性，D正确。 Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用 二 1.Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系 铁元素不同价态之间的转化需要通过氧化还原反应来实现， 氧化剂、还原剂的强弱不同，转化产物也不同。 价态变化 转化关系 反应方程式 0→＋2 0→＋3 Fe→Fe2＋ Fe→Fe3＋ Fe＋2H＋===_____________ 2Fe＋3Cl2 _______ ＋2→＋3 ＋2→0 Fe2＋→Fe3＋ Fe(OH)2→Fe(OH)3 FeO→Fe 2Fe2＋＋Cl2===____________ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 FeO＋CO _________ ＋3→0 ＋3→＋2 Fe2O3→Fe Fe3＋→Fe2＋ 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 2Fe3＋＋Fe===_______ Fe2＋＋H2↑ 2FeCl3 2Fe3＋＋2Cl－ Fe＋CO2 3Fe2＋ 2.转化关系的应用 (1)含Fe2＋、Fe3＋的分离、除杂方法 【思考1】　(1)如何除去FeCl2溶液中的少量Fe3＋，写出有关反应的离子方程式。实验室中应该怎样保存亚铁盐溶液？ 提示　向FeCl2溶液中加入足量铁粉，充分反应后过滤，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。实验室保存亚铁盐溶液时向亚铁盐溶液中加入少量铁屑。 (2)如何除去FeCl3溶液中的少量Fe2＋？ 提示　向FeCl3溶液中滴加足量氯水。 (2)与Fe2＋、Fe3＋在水溶液中不能大量共存的离子总结 ①Fe2＋、Fe3＋与OH－因反应生成沉淀而不能大量共存。 ②Fe3+与S2-、I-、HS-、SO32-，Fe2+与ClO-、MnO4-(H+)在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③Fe3＋与SCN－发生反应生成难电离的Fe(SCN)3，不能大量共存。 (3)利用覆铜板制作图案 ①实验原理：利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。 ②实验操作：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板 上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小 烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。 ③实验现象：用油性笔画出的图案处不被腐蚀，洗净后板上留下设计的图案。 ④反应方程式：_______________________________________________________。 ⑤实验结论： 。 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 (2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋) 铜可被FeCl3溶液腐蚀 【思考2】　使用后的腐蚀液中含有哪些物质？如何处理腐蚀液回收得到Cu和FeCl3？ 提示　使用后的腐蚀液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3，可经如下流程回收得到Cu和FeCl3： 应用体验 (2022·湖南岳阳市教科院高一检测)下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是 A.Fe(OH)3[Fe(OH)2]：灼烧 B.FeCl2溶液(FeCl3)：通入适量Cl2 C.FeCl3溶液(CuCl2)：加入足量的Fe粉，过滤 D.Cl2(HCl)：通过饱和食盐水洗气后干燥 √ Fe(OH)3、Fe(OH)2混合物在空气中灼烧得到Fe2O3，故A错误； FeCl2溶液(FeCl3)：通入适量Cl2，氯化亚铁被氧化为氯化铁，需要的物质被反应了，故B错误； FeCl3溶液(CuCl2)：加入足量的Fe粉，氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁，故C错误； Cl2(HCl)：HCl极易溶于水，可以被饱和食盐水吸收，故D正确。 随堂演练　知识落实 1 2 3 1.下列离子的检验方法合理的是 A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中不含Fe2＋ B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C.向某溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3＋ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ √ 随堂演练 A项中现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋是否存在，错误； B项中现象可以证明通入Cl2后存在Fe3＋，但原溶液是只存在Fe2＋，还是只存在Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋均含有，不能确定，错误； D项中Fe(OH)2转化为红褐色的Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也出现同样的现象，错误。 2.(2022·北京清华附中高一期末)下列方程式与所给事实不相符的是 A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ B.盐酸除铁锈：Fe2O3＋6H＋ ===2Fe3＋＋ 3H2O C.将H2O2溶液滴加到酸性FeCl2溶液中：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋ D.红热的Fe粉和水蒸气反应生成黑色固体：2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2 √ 随堂演练 1 2 3 铁锈的主要成分为Fe2O3，B正确； H2O2与Fe2＋反应后可将Fe2＋氧化为Fe3＋，同时在酸性条件下可用H＋配平电荷，反应前后原子守恒，电荷守恒，C正确； 铁粉在高温下与水蒸气反应生成的黑色固体是Fe3O4，不是Fe2O3，方程式不正确，D错误。 3.已知有以下物质相互转化： (1)写出下列物质的化学式： B______；D_____；F________。 (2)C为_______，电离方程式：___________________。 (3)写出由E转变成F的化学方程式：_______________________________。 (4)用KSCN鉴别G溶液的现象：___________；向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式：___________________。 随堂演练 1 2 3 FeCl2 KCl Fe(OH)3 KOH KOH===K＋＋OH－ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 溶液变红色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 白色沉淀E在空气中放置会变为红褐色沉淀F，可知E是Fe(OH)2，F是Fe(OH)3； Fe(OH)3与盐酸反应生成G为FeCl3，FeCl3溶液中加入A变为B溶液，B溶液中加入C溶液生成Fe(OH)2，则B是FeCl2，A与盐酸反应生成气体和FeCl2，所以A是Fe，气体是H2；FeCl2溶液中加入C溶液产生的D溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生的白色沉淀H是AgCl，将过滤所得溶液进行焰色试验，并透过蓝色钴玻璃观察，发现焰色呈紫色，说明溶液中含有K＋，因此C为KOH，D为KCl。G为FeCl3，其中所含金属阳离子Fe3＋遇KSCN溶液时，溶液变为红色，向FeCl3溶液中加入Fe粉，发生氧化还原反应产生FeCl2，该反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 课时对点练 题组一　铁盐、亚铁盐的性质 1.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是 A.Fe2＋的水溶液为浅绿色 B.Fe3＋的水溶液为棕黄色 C.Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性 D.Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀 √ 对点训练 通常情况下，铁的化合价有0价、＋2价、＋3价，Fe2＋处于中间价态，既能得电子，又能失电子，所以既有氧化性，又有还原性，一般认为Fe3＋处于最高价态，因此具有氧化性，C项正确； Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 2.已知2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是 A.加入KSCN溶液一定不变红色 B.溶液中一定含Fe2＋ C.剩余固体中一定含Cu D.溶液中一定含Cu2＋ √ 由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋，Fe先与FeCl3发生反应：Fe＋2FeCl3==3FeCl2，后与CuCl2发生反应：Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu，充分反应后有固体存在，则FeCl3完全反应，该固体可能为Cu或Fe和Cu的混合物。根据上述分析，溶液中不含Fe3＋，加入KSCN溶液一定不变红色，A正确； FeCl3完全反应被还原成FeCl2，CuCl2与Fe反应生成FeCl2和Cu，溶液中一定含Fe2＋，B正确； 根据上述分析，剩余固体中一定含Cu，C正确； CuCl2可能部分与Fe反应，也可能全部与铁反应，故溶液中可能含Cu2＋，也可能不含Cu2＋，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3.(2022·青岛高一期末)下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是 A.把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋==2Fe3＋＋3Cu B.某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－==Fe(SCN)3 C.FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋ D.若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反应：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag 对点训练 √ A中正确的离子反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu； C中正确的离子反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋； D中Zn、Cu均能与AgNO3发生置换反应生成Ag，则不能比较Zn、Cu的活动性，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 对点训练 D.0.1 mol·L－1 KI溶液中：Ca2＋、Na＋、ClO－、OH－ √ A项，无色透明的溶液中不能存在显蓝色的Cu2＋，错误； B项，使酚酞变红色的溶液呈碱性，存在大量的OH－，能与Mg2＋反应产生沉淀、与HCO3-反应生成碳酸根离子和水，不能大量共存，错误； D项，KI具有强还原性， ClO－具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应而不能大量共存，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 题组二　Fe3＋ 、Fe2＋的检验与除杂 5.下列物质反应后，加入KSCN溶液一定变红的是 A.过量的Fe与Cl2反应 B.Fe与稀硫酸反应 C.FeCl2溶液中通入少量Cl2 D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸 √ 铁与氯气反应生成氯化铁，过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液中没有Fe3＋，加入KSCN溶液后，溶液不变红，A错误； 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，溶液中没有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不变红，B错误； 少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，溶液中有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液变红，C正确； 氧化铁与盐酸反应生成Fe3＋，铁与盐酸反应生成Fe2＋，若铁过量，铁又会与生成的铁离子反应生成Fe2＋，溶液中不一定有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不一定变红，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6.下列除杂试剂或方法不正确的是 对点训练 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法 A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2 B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤 C 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤 D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧 FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe粉反应生成FeCl2，A、B正确； Fe(OH)3、Fe(OH)2受热都易分解，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 题组三　Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 7.(2023·济南检测)下列反应中有三价铁生成的是 ①铁丝在空气中生锈　②向FeBr2溶液中通入足量Cl2　③将铁片置于CuCl2溶液中　④Fe(OH)2暴露在空气中　⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水　⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4 A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①②④⑤⑥ D.全部 对点训练 √ O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2＋只能把Fe氧化为Fe2＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8.自来水厂利用铁屑及FeCl2溶液处理泄漏的Cl2，下列有关说法不正确的是 A.Cl2和水反应的离子方程式为 H2O＋Cl2 ⇌ Cl－＋HClO＋H＋ B.吸收泄漏氯气的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ C.铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2 D.铁屑耗尽时溶液中可能大量存在：Fe2＋、Fe3＋、ClO－、Cl－ 对点训练 √ Cl2和水反应生成HCl和HClO，离子方程式为H2O＋Cl2 ⇌ Cl－＋HClO＋H＋，A正确； Fe2＋具有较强的还原性，可以和强氧化性的氯气反应生成Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，B正确； 铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2，生成的FeCl2可以继续吸收氯气，C正确； Fe2＋具有较强的还原性，会与强氧化性的ClO－反应，二者不能大量共存，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确是 综合强化 选项 操作、现象 解释 A 向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应 B 把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3 C 向盐酸中加入少量铁粉，有气泡产生 说明Fe被氧化为Fe3＋ D 新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色 说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3 √ A项中Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘单质变蓝； B项中红棕色斑点是Fe2O3； C项中铁与盐酸反应生成Fe2＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10.工业用FeCl3溶液刻蚀电路板的废液中主要含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－，实验室从废液中回收某些物质的流程如下： 下列说法正确的是 A.还原过程中，溶液中可能存在的阳离子只有Fe2＋、Fe3＋ B.溶解过程中反应的离子方程式：2Fe＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2↑ C.滤液1、滤液2合并后通入过量的Cl2，重新获得FeCl3溶液 D.滤渣的成分为Fe和Cu 综合强化 √ 还原过程中铁与铁离子反应生成亚铁离子，铁与铜离子反应生成亚铁离子和铜，溶液中不可能存在铁离子，A错误； 溶解过程中，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，B错误； 滤液1和滤液2的主要成分为氯化亚铁，两者合并后通入氯气，氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，可重新获得氯化铁溶液，C正确； 滤渣为铜，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为 A.2∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 √ 综合强化 根据三种离子物质的量的变化可知，Cu2＋的物质的量并没有发生变化，说明没有参加反应，则反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋， 设溶液中Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol，根据离子方程式可知Fe3＋的物质的量减少2 mol， 则需消耗1 mol铁粉，故参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为1∶3，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12.某研究小组用如图所示装置模拟工业上生产无水FeCl2的过程。 下列说法不正确的是 A.先打开分液漏斗的活塞，再点燃C处酒精灯 B.本实验中浓盐酸不只体现挥发性 C.利用该装置制备FeCl2的原理可表示为Fe＋2HCl FeCl2＋H2 D.装置D适合处理该实验的所有尾气 综合强化 √ 实验时要先打开分液漏斗的活塞，产生氯化氢，将装置中的空气赶出，排除干扰，再点燃C处酒精灯，A正确； 氢氧化钠溶液不吸收氢气，所以装置D不能处理该实验的所有尾气，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13.(2022·北京师大附中高一质检)印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀而制得。一种制作PCB并将腐蚀后废液(金属离子主要含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋)回收 再生的流程如右。 (1)腐蚀池中发生反应的离子方程 式是________________________。 (2)上述各池中，没有发生化学变化的是______池。 (3)置换池中发生反应的离子方程式有__________________、________________________。 综合强化 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 沉降 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 14.混合物的分离提纯在生产、生活中有着重要的意义。已知某工业废水中含有大量的FeSO4，还可能含有较多的Fe3＋、OH－、Ba2＋、Cu2＋以及部分污泥，通过下列实验流程可从该废水中回收FeSO4·7H2O晶体及固体单质。已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋。 (1)不需任何实验就可以确定该工业废水中一定 不存在___________(填离子符号)。 (2)步骤1采用了______操作。根据步骤2中得到固 体混合物可以确定该工业废水中一定存在______(填离子符号)。 (3)通过上述实验流程_______(填“能”“不能”)确定该工业废水中是否存在Fe3＋。Fe3＋的存在对回收FeSO4·7H2O晶体的纯度_____(填“有”“无”)影响，理由是__________________________________。 (4)步骤3中加入的试剂X为_______，发生反应的离子方程式为_______________________。 OH－、Ba2＋ 过滤 Cu2＋ 不能 无 Fe3＋有氧化性，能被过量的Fe还原为Fe2＋ 稀硫酸 2H＋＋Fe==Fe2＋＋H2↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 15.某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设： a.只含有FeSO4 b.含有FeSO4和Fe2(SO4)3 c.只含有Fe2(SO4)3 将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为X)，进行如下实验： (1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液中含有NaOH______ g。 (2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示)_______________________________、____________________________。 (3)实验ⅱ现象说明假设_____不成立。 (4)实验ⅳ中，KMnO4 是该反应的_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (5)通过以上实验，可得到的结论是______________________________________________。 序号 操作 现象 ⅰ 取2 mL溶液X，加入1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 产生红褐色沉淀 ⅱ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液 溶液显红色 0.04 a 氧化剂 该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立) FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 本课结束 魔女の宅急便~海の见える街 宫崎骏 风のとおり道 164135.55 Lavf59.27.100 $$