第3章 铁及其化合物融通练(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（鲁科版2019，双选）

铁及其化合物融通练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1．我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指(　 ) A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3 解析：Fe在空气中易发生吸氧腐蚀，“销”主要是指铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 2．化学让生活更美好。下列说法不正确的是(　 ) A．钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗，Fe2O3是一种碱性氧化物 B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料 D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成三氧化二铁 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗。Fe2O3能和酸反应生成盐和水，是一种碱性氧化物，A正确；常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水发生反应，B正确；Fe2O3为红棕色粉末，俗称铁红，可作故宫红色外墙的涂料，C正确；氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 3．纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示： 下列说法错误的是(　 ) A．保存溶液A时，应加入少量铁粉 B．其制备反应类型不属于氧化还原反应 C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色 D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为2∶1 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：Fe3O4中＋2价铁与＋3价铁的个数比为1∶2，D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 4．(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　 ) A．氯化铁属于弱电解质 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板 C．氯化铁可由铁与氯气反应制得 D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 5．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下列说法正确的是(　 ) A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过操作Ⅰ过滤得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过操作Ⅱ过滤可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不相同，故A、B错误，C正确；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2＋，D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 6．为了探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性和Fe2＋的还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求而且完全正确的是(　 ) 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2=== 2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有 还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn=== Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有 氧化性 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 黄色溶液变成浅绿色 Fe3＋＋Fe=== 2Fe2＋ Fe3＋具有 氧化性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成黄色溶液 2Fe3＋＋Cu=== 2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有 氧化性 续表 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析： A项，在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，氯化亚铁溶液为浅绿色，＋2价的铁被氯水氧化生成＋3价的铁，变成黄色，所以正确；B项，锌具有还原性，氯化亚铁溶液中＋2价的铁具有氧化性，能氧化锌，同时析出黑色固体铁，实验现象描述不完整，所以错误；C项，离子方程式左右电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以错误；D项，氯化铁溶液为黄色，反应后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝绿色，所以错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 7．根据表中信息判断，下列选项不正确的是(　 ) 反应 ① ② ③ 反应物 FeCl3、Cu FeBr2、Cl2(少量) KMnO4和浓盐酸 生成物 CuCl2…… FeCl3、FeBr3 MnCl2、Cl2…… 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，所以反应①的另一产物不可能是Fe，故A正确；FeBr2、Cl2(少量)反应生成FeCl3、FeBr3，而若FeBr2与过量Cl2反应有Br2生成，说明氯气首先氧化亚铁离子后氧化溴离子，所以还原性：Fe2＋＞Br－，故B正确； √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 8．(10分)为了检验某同学从家中带来的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，化学兴趣小组设计了如下实验： 将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入KSCN溶液。 请你填出该小组实验中出现以下现象时应得出的结论。 (1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是______________。 药品没有变质 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是_______________。 药品完全变质 (3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是_____________。 药品部分变质 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (4)能不能将KMnO4和KSCN滴入同一试管中进行验证，为什么？试进行解释。 ____________________________________________________________ _______________________。 不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3＋，所以(1)(2)(3)问的答案很容易得出，而第(4)问的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫色，影响观察Fe(SCN)3的红色，二是KSCN具有还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2＋的检验。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 9．(11分)用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。 实验步骤如下： Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽装置B中空气。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 Ⅱ.待装置B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A中溶液压入装置B中并观察现象。 Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C中气体通入装置B中并观察现象。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是____________，B中长玻璃管的作用是__________________________________。 恒压滴液漏斗 　平衡气压，辅助排出装置B中的空气 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)装置A中金属离子的检验方法是__________________________ ____________________________________________________________ 。 (3)步骤Ⅲ装置B中的现象是________________________________ __________，其发生反应的化学方程式为 _________________________________。 取少量装置A烧瓶中的液体 于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加H2O2， 溶液变为红色，则证明存在Fe2＋(合理即可) 白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变 为红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 10．(12分)一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后，将所得固体完全溶于稀盐酸，制得溶液A。 (1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是________________________。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)推测溶液A中可能含有的金属阳离子：①只有Fe3＋；②只有Fe2＋；③__________________。甲同学为探究溶液的组成，实验如下： 实验步骤 实验现象 实验结论及反应的离子方程式 取少量溶液A置于试管中，加入KSCN溶液 假设②不成立，假设①或③成立；反应的离子方程式是_________________________ 含有Fe3＋和Fe2＋ 溶液 呈红色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 解析：Fe3＋可以和铁单质反应生成Fe2＋，Fe3＋具有氧化性，Fe2＋既有氧化性又有还原性，氯气具有强氧化性，与铁反应生成Fe3＋。将一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后所得固体完全溶于稀盐酸，假如铁粉剩余，在所得溶液中铁粉可以把Fe3＋还原为Fe2＋，所以在溶液中可能含有的金属阳离子为①Fe3＋、②Fe2＋、③Fe3＋和Fe2＋。在溶液中检验Fe3＋常使用KSCN溶液，因假设②不成立，说明溶液中至少含有Fe3＋，所以加入KSCN溶液后溶液变为红色。 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 (3)乙同学继续探究溶液A的组成。 查阅资料：16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 实验过程：另取少量溶液A置于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4溶液紫色褪去。 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 实验结论：____(填字母)。 a．可能有Fe2＋　b．可能无Fe2＋　c．一定有Fe2＋ 根据你选择的实验结论，简述理由：________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 。 a 因为还原性Fe2＋>Cl－， 逐滴加入的酸性KMnO4溶液先将Fe2＋氧化，从而使KMnO4紫色褪去， 故可能含有Fe2＋(或b溶液中可能无Fe2＋，加入的酸性KMnO4溶液 将Cl－氧化，从而使KMnO4紫色褪去) 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 3 解析：向溶液A中加入酸性高锰酸钾溶液时，酸性高锰酸钾溶液可以氧化Fe2＋，也可以氧化Cl－，故不能确定溶液中是否含有Fe2＋。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 11．(16分)某兴趣小组设计方案制取FeCl3和Fe(OH)3胶体。回答下列问题： (1)制取FeCl3的两个方案如下： 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 ①步骤Ⅰ中另一种试剂为__________(填名称)，步骤Ⅱ中还有H2O生成，写出反应的离子方程式：_________________________________。 ②步骤Ⅲ反应前后Fe元素的化合价________(填“升高”“降低”或“不变”)，Ⅰ～Ⅳ中没有发生的基本反应类型是________(填字母)。 a．置换反应 b．分解反应 c．复分解反应 d．化合反应 稀盐酸 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 升高 　ab 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 解析：①步骤Ⅰ中，FeCO3要转化为FeCl2，需要的另一种试剂为稀盐酸；步骤Ⅱ中还有H2O生成，反应的离子方程式：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。②步骤Ⅲ反应前后Fe元素的化合价由0价升高到＋3价，即化合价升高；Ⅰ～Ⅳ发生的是Ⅰ复分解反应、Ⅲ化合反应、Ⅳ复分解反应，其中没有发生的基本反应类型是置换和分解反应。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 (2)制取Fe(OH)3胶体的两个方案如下： ①方案____能够制得胶体，胶体区别于溶液和悬浊液的本质特征为______________________________，检验方案一是否成功的方法为_____________________________________________________________________。 一 分散质直径介于1～100 nm之间 用激光笔照射该分散系，如果有一条明亮的光路呈现，则证明该 实验成功 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 3 ②将Fe(OH)3胶体缓缓加入过量稀盐酸中，溶液由无色变为黄色，反应的离子方程式为______________________________。 解析：①方案一能够制得胶体，胶体区别于溶液和悬浊液的本质特征为分散质直径介于1～100 nm之间；检验方案一是否成功的方法：用激光笔照射该分散系，如果有一条明亮的光路呈现，则证明该实验成功。②将Fe(OH)3胶体缓缓加入过量稀盐酸中，溶液由无色变为黄色，反应的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。 Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O A.反应①的另一产物不可能是Fe B．反应②中若FeBr2与过量Cl2反应有Br2生成，说明还原性：Fe2＋＞Br－ C．反应③中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶8 D．氧化性由强到弱顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋ 由反应2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑＋2KCl可知，氧化剂为2 mol KMnO4，还原剂为10 mol HCl，所以反应③中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5，故C错误；由①可知：氧化性Fe3＋＞Cu2＋，由②知：氧化性Cl2＞Fe3＋，由③知：MnO＞Cl2，综上所述氧化性强弱的顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋，故D正确。 解析：铁在氯气中燃烧生成氯化铁，该反应的化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。 2Fe＋3Cl22FeCl3　 方案一：FeCO3 FeCl2FeCl3 方案二：FeFe(OH)3FeCl3 $$