内容正文:
第1课时 铁及其化合物
新课程
标 准
1.宏观辨识与微观探析:结合真实情境中的应用和通过实验探究,了解铁及其氧
化物、氢氧化物的主要性质.结合真实情境中的应用和通过实验探究,了解铁
盐、亚铁盐的主要性质
2.科学探 究 与 创 新 意 识:能 依 据 教 材 给 出 的 问 题,设 计 简 单 的 实 验 方 案 制
备Fe(OH)2
3.变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知:掌握Fe2+、Fe3+的检验方法及铁
三角
4.科学态度与社会责任:了解铁、铁的氧化物、氢氧化物在生产、生活中的应用.
了解铁盐、亚铁盐在生产、生活中的应用
一、铁
1.铁元素存在形式
铁元素在地壳中含量居第 位,居金
属元素第 位.分布在地壳中的铁只
有 (主要是+2和+3价),游离态
的铁只存在于陨石中.
2.物理性质
颜色 状态 密度 熔点 沸点 金属共性 特性
银白色,有
金属光泽
固体 7.86gcm-3 1535℃ 2750℃
导热性、导电
性、延展性
能被磁
体吸引
3.化学性质
(1)铁与非金属单质反应
①与O2 反应:现象: .
反应的化学方程式: .
②铁与S反应: .
③铁与Cl2 反应: .
(2)铁与酸(如稀HCl、稀H2SO4 等)反应的
离子方程式: .
(3)铁与盐溶液的反应
与CuSO4 溶液反应: .
(4)铁在高温下与水蒸气反应:
.
实验
装置
装置1 装置2
续表
操作及
现象
用小 试 管 收 集 一 试
管气体,验纯,点燃,
听到 轻 微“噗”的 声
音,产 生 淡 蓝 色 火
焰,证明生成了 H2
用火柴点燃肥皂泡,
听到爆鸣声,证明生
成了 H2
实验
结论
在高温下,铁能与水蒸气反应,并有 H2 生
成,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)
高温
Fe3O4+4H2
实验
证明
①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需
的水蒸气;
②酒精灯的火焰用防风罩套住,可以使加热
效果更好;
③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气
的作用
▶[疑难探究1]
(1)在两支试管中分别加入少量的FeCl3 溶
液和FeCl2 溶液,各滴入几滴 KSCN溶液
观察并记录现象.
Fe3+ Fe2+
实验
操作
实验现象 溶液变成红色 无明显现象
反应的离
子方程式
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 -
结论
含有 Fe3+ 的 盐 溶 液 遇 到
KSCN溶液时变成红色,可利
用此现象检验Fe3+的存在
Fe2+和
SCN-不反应
29
化 学
高初中知识衔接
(2)在盛有2mLFeCl3 溶液的试管中加入
过量铁粉,振荡试管.充分反应后,滴入几
滴KSCN溶液,观察并记录现象.把上层
清液倒入另一支试管中,再滴入几滴氯水 ,
又发生了什么变化?
实验
操作
实验
现象
加过量铁粉振荡后,
棕黄 色 溶 液 变 成 浅
绿色,再加 KSCN溶
液,溶液颜色无变化
向上 层 清 液 中 滴
加新制氯水,溶液
变成红色
反应的离
子方程式
2Fe3++Fe3Fe2+
2Fe2+ +Cl2
2Fe3++2Cl-
Fe3+ + 3SCN-
Fe(SCN)3
实验
结论
Fe3+遇到较强的还
原 剂 时,会 被 还 原
成Fe2+
Fe2+ 在 较 强 的 氧
化剂 作 用 下 会 被
氧化成Fe3+
▶[疑难探究2]
实验在两支试管中分别加入少量的FeCl3
溶液和FeSO4 溶液,然后各滴入NaOH溶
液.观察并描述发生的现象.
加入碱,产生红褐色沉淀;另一支试管中加
入碱,现象:先产生白色沉淀,迅速变为灰
绿色,最后变成红褐色.
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
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.观
察实验现象,并展示制作的图案
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
反应的化
学方程式
2FeCl3 +Cu 2FeCl2 +CuCl2
(2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+)
实验结论 铜可被FeCl3 溶液腐蚀
4.铁的分类
[对点练习]
1.饼干、月饼、蛋糕等零食包装中常常有个
小纸袋,上面一般标有“保鲜剂”或者“脱
氧剂”的字样.里面的粉状或颗粒状物
质,除了硅胶或硫酸亚铁外,还有可能是
( )
A.无水硫酸铜 B.蔗糖
C.铁粉 D.食盐
2.在给定条件下,下列物质间的转化不能
实现的是 ( )
A.铁与硫加热生成硫化亚铁
B.铁与稀硫酸常温下反应生成硫酸亚铁
C.铁在氧气中燃烧生成氧化铁
D.铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯
化亚铁
二、铁的重要化合物
1.铁的氧化物
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色状态 黑色固体 红棕色固体 黑色固体
俗名 铁红 磁性氧化铁
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的价态 +2 +3 +2 +3
与非氧化
性酸反应
FeO+2H+
Fe2++H2O
Fe2O3+6H+
2Fe3+
+3H2O
Fe3O4+8H+
Fe2++2Fe3++
4H2O
物质类别 碱性氧化物 碱性氧化物 不是碱性氧化物
与还原剂
反应
(CO/H2)
Fe2O3 + 3CO
高温
2Fe+3CO2
2.铁盐和亚铁盐
铁盐 亚铁盐
颜色 溶液为棕黄色 溶液为浅绿色
溶解性 多数可溶 多数可溶
39
第三部分
续表
化
学
性
质
检
验
与碱
反应
Fe3+ + 3OH-
Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
与氧
化剂
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
与还
原剂
2Fe3++Fe
3Fe2+
2Fe3+ +Cu
2Fe2++Cu2+
Fe2++ZnFe+Zn2+
加碱法
加入碱,产生红褐
色沉淀
加入 碱,现 象:先 产 生 白 色 沉
淀,迅速变为灰绿色,最后变成
红褐色
加KSCN
法(铁
氰化钾)
加入 KSCN溶液,
溶液变为红色
Fe3+ + 3SCN-
Fe(SCN)3
先加 KSCN 溶液,无明显现象
(排除 Fe3+ 干 扰),再 加 入 氯
水,溶液变为红色
二者转
化关系
Fe2+
氧化剂:Cl2、H2O2、HNO3
还原剂:Fe、Cu、SO2、S2-、I-
Fe3+
3.铁的氢氧化物
氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色状态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
稳定性
不稳定,在空气中加
热得不到FeO,易被
氧化,
4Fe(OH)2+O2+
2H2O4Fe(OH)3
较 稳 定,受 热 易
分解
2Fe(OH)3
△
Fe2O3+3H2O
与酸反应
Fe(OH)2 +2H+
Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O
制备
利 用 亚 铁 盐 与 碱
反应:
Fe2+ +2OH-
Fe(OH)2↓
利 用 铁 盐 与 碱
反应:
Fe3++3OH-
Fe(OH)3↓
4.制备Fe(OH)2时注意事项:
方法一:利用图甲装置
措施:①试管中是新制FeSO4 溶液,(要
加入铁粉,目的防止Fe2+被氧化)
②滴管中是NaOH溶液,该溶液要煮沸,
目的除去溶液中的O2;
③滴管插入液面下,其原因是防止生成
的Fe(OH)2 被氧化.
④可在新制FeSO4 溶液液面上加一层苯
或植物油,目的:隔绝空气
现象:产生白色沉淀
反应 的 化 学 方 程 式:FeSO4+2NaOH
Fe(OH)2↓+Na2SO4
方法二:利用图乙装置
原理:打开K,利用A中反应生成的氢气
排除整个装置中的空气,当检验B出口
处氢气已纯时,再关闭K,A中产生的氢
气将生成的FeSO4 溶液排入B中,两溶
液混合后反应生成Fe(OH)2
[常见误区]
(1)Fe与冷水、热水不反应,Fe与 H2O(g)
高温 下 反 应 的 产 物 是 Fe3O4,而 不
是Fe2O3.
(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成
分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物
是Fe3O4.
(3)铁分别与氯气和盐酸反应所得产物中
铁元素的价态不同,Fe与Cl2 反应不论
用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反
应生成FeCl2.
(4)Fe与Br2 反应生成FeBr3,但与I2 反应
时生成 FeI2,通过这一事实可以说明
Br2 的氧化性比I2 强.
(5)在一定条件下,Fe3O4 与盐酸反应可生
成两种盐,即:Fe3O4+8H+Fe2++
2Fe3++4H2O.
(6)FeO、Fe3O4 遇到氧化性酸(如 HNO3)
可生成Fe3+.
(7)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液
Fe2+ 对 检 验 Fe3+ 无 干 扰,可 以 滴 加
KSCN 溶 液 检 验 Fe3+;Fe3+ 对 检 验
Fe2+有干扰,不能采用加KSCN溶液检
验Fe2+,通常向溶液中滴加适量酸性
KMnO4 溶 液,溶 液 紫 色 褪 去 说 明 含
有Fe2+.
(8)检验铁的氧化物中是否有+2价铁时,
正确的思路为少量固体
稀硫酸溶解
a →溶液
酸性KMnO4 溶液
b →紫色褪去
.
①步骤a中不能选用盐酸,原因是酸性
KMnO4 溶液可以氧化 HCl.
②步骤a中不能选用稀硝酸,原因是稀
硝酸可以将Fe2+氧化为Fe3+.
49
化 学
高初中知识衔接
[对点练习]
3.某固体 W 溶于稀硫酸后,将溶液分成两
份,一份溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,
溶液紫色变浅;另一份溶液中加入KSCN
溶液,溶液变红色.由此可推知,W 可
能是 ( )
A.FeCO3 B.FeO
C.Fe2O3 D.Fe3O4
4.实验室可用图装置制备Fe(OH)2.
下列说法不正确的是 ( )
A.配制 NaOH 溶液和 FeSO4
溶液的蒸馏水要提前煮沸
B.实验前可在FeSO4 溶液上面
加一层煤油
C.得到的Fe(OH)2 为红褐色固体
D.实验结束后的胶头滴管,要先用盐酸
浸泡,再用水洗
1.铁及其化合物在生产、生活中应用广泛.
下列有关它们的性质与用途具有对应关
系的是 ( )
A.Fe2(SO4)3 有氧化性,可用作净水剂
B.Fe3O4 有磁性,可用作高炉炼铁的原料
C.Fe2O3 是红棕色,可用于制红色油漆
D.Fe有还原性,可用于铝热反应焊接
钢轨
2.物质的类别和核心元素的化合价是研究
物质性质的两个重要维度.部分含铁物
质的分类与相应化合价关系如图所示.
下列推断错误的是 ( )
A.加热d时,它能失去水得到红棕色
粉末
B.不可以通过化合反应制备b
C.可以利用e溶液作为“腐蚀液”,制作
印刷电路板
D.可实现a→b→c→d→e→b→a的循环
转化
3.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素
养之一,下列反应方程式书写错误的是
( )
A.醋 酸 除 水 垢 (CaCO3):CaCO3 +
2CH3COOHCa2++2CH3COO-
+H2O+CO2↑
B.向FeI2 溶液中通入少量氯气:2I-+
Cl22Cl-+I2
C.硫氰化钾检验溶液中是否存在Fe3+:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3↓
D.制备氢氧化亚铁时,白色沉淀会快速变
为灰绿色,最后变为红褐色的原因:
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
4.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁
与水蒸气反应”的实验,并检验产物的性
质,下列说法正确的是 ( )
A.实验时,应先点燃 A处的酒精灯,再
点燃B处的酒精喷灯
B.装置B中发生反应的化学方程式为
2Fe+3H2O(g)
高温
Fe2O3+3H2
C.装置E中的现象是红色粉末变黑
D.因为铁与水蒸气反应,所以炽热的铁
水注入模具之前,模具不需干燥处理
5.科学探究与创新意识是化学学科核心素
养之一、下列装置或操作不能达到实验
目的的是 ( )
59
第三部分
A.实验室用甲装置检验某溶液中是否
含K+
B.用装置乙验证 Na与水反应是否为放
热反应
C.装置丙:加热试管一段时间后,产生的
肥皂泡能点燃,说明铁与水蒸气发生
了反应
D.可用装置丁除去CO2 中混有的 HCl
6.以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标
的图像称为“价G类”二维图,在地壳中的
含量仅次于铝,居第四位的元素“价G类”
二维图如图所示,下列说法正确的是
( )
A.a与水蒸气高温下可发生置换反应,
生成氧化铁
B.过量的固体a可跟氯气反应制得f
C.将g的氯化物水溶液加入常温水中可
制得d的胶体物质
D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功
能的水处理剂
7.部分含铁物质的分类与相应化合价关系
如下图甲所示.下列推断不合理的是
( )
A.X在高温下可与 H2O(g)反应生成Z
B.N在空气中不稳定,利用图乙装置制
取N并可减缓其被氧化
C.可存在P→M→Z→P的循环转化关系
D.若P为盐酸盐,可将其饱和溶液逐滴
滴入沸水中制备Fe(OH)3 胶体
8.下列对物质用途的描述和原因解释错误
的是 ( )
物质用途 原因解释
A
Na2O2 可 用 作
潜水艇中供氧剂
Na2O2 具有漂白性
B
Cl2 可用于自来
水的杀菌消毒
Cl2 与水反应生 成 具
有强氧化性的 HClO,
可杀菌消毒
C
Fe2O3 可用来制
作红色颜料
Fe2O3 是红棕色粉末,
性质稳定
D
铝合金可用作门
窗材料
铝合 金 硬 度 大,强 度
高,密度小,易于加工
9.下列实验操作或装置正确的是 ( )
A.图甲装置可用于完成过滤操作
B.图乙装置可完成“喷泉”实验
C.图丙装置可实现制备Fe(OH)2 并观
察其颜色
D.图丁表示为配制一定物质的量浓度
NaOH溶液时称量溶质的操作
69
化 学
高初中知识衔接
10.下列除杂(括号内为杂质)选用的试剂
或方法正确的是 ( )
A.CO2(SO2):通过盛有足量酸性KMnO4
溶液的洗气瓶
B.FeCl2 溶液(FeCl3):加入足量铜粉,
过滤
C.NaHCO3 溶液(Na2CO3):加入适量
盐酸
D.Cl2 (H2O、HCl):依 次 通 过 盛 有
NaOH溶液、浓硫酸的洗气瓶
11.元素的“价G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
平面图像.如图为铁元素的“价G类”二维
图,箭头表示部分物质间的转化关系.
请回答以下问题:
(1)Na2FeO4 中Fe的化合价为 .
(2)Fe2O3 是否为碱性氧化物 (填
“是”或“否”),理由: .
(3)制备氢氧化亚铁时,现象由白色絮
状沉淀最终转化为红褐色沉淀,请用反
应的化学方程式解释现象: .
(4)已知Na2FeO4 在强碱溶液中稳定存
在,pH 越 小 稳 定 性 越 差;则 制 备
Na2FeO4 时需要在 (填“酸性”
“碱性”或“中性”)环境中进行:Na2FeO4
也可以作为净水剂,能与水反应生成具
有吸附性的Fe(OH)3 胶体,写出反应
的离子方程式: .
检验溶液中Fe3+的试剂是 .
(5)FeO、Fe2O3 是合成氨工业生产中所
用的αGFe催化剂的主要成分.某FeO、
Fe2O3 混合物中,铁原子、氧原子的物质
的量之比为4∶5,其中FeO、Fe2O3 的
物质的量之比为 .
12.从古至今,铁及其化合物在人类的生产
生活中都起到了巨大的作用.
(1)①中国古代四大发明之一的指南针
是由天然磁石制成的,其主要成分为:
(填化学式).
②所含铁元素既有氧化性又有还原性
的物质是 .(填字母)
A.Fe B.FeCl3 C.FeO
D.FeSO4 E.Fe(OH)3
(2)①在现代半导体工业生产中,常利
用FeCl3 溶液腐蚀铜的原理制作印刷线
路板,该 原 理 反 应 的 化 学 方 程 式 为:
.
②氯化铁溶液中加入铁粉和铜粉的混
合物,反应结束后烧杯底部不可能出现
的是 (填字母).
A.有铁无铜 B.有铜无铁
C.有铁有铜 D.无铁无铜
(3)实验室在配制FeSO4 溶液时,为了
防止FeSO4 溶液变质,经常会向其中加
入一些铁粉,其原因是
(用反应的离子方程式表示).
(4)证明某溶液中不含Fe3+而可能含有
Fe2+的操作为
.
(5)在FeCl3 溶液中滴加适量KI溶液充
分反应后再加入淀粉溶液,溶液变蓝,
用反应的离子方程式表示此反应:
.
铝对人身体健康有危害
铝可扰乱人体的代谢作用,长期缓
慢地对人体健康造成危害,引起的毒性
缓慢且不易被觉察,然而,一旦发生毒性
反应,后果是不堪设想的.
79
第三部分
铝制品耐腐蚀是因为铝与氧气反应生成了致密的氧化
铝保护膜,B错误;C.分子由原子构成,同种原子可以构
成不同的分子,如:O2、O3,C错误;D.根据元素守恒,化
学反应前后,元素的种类不变,生成物水是由氢、氧两种
元素组成的,氧 气 是 反 应 物,只 提 供 氧 元 素,故 可 推 断
出,水中的氢元素来自于另一种反应物,D正确.]
8.C [在金属活动性顺 序 中,锌、铁、铜 的 活 动 性 由 强 到
弱,故将锌加入到硫酸铜、硫酸亚铁的混合溶液中时,锌
先与硫酸铜反应生成铜,后与硫酸亚铁反应生成铁,铜
不和稀硫酸反应,锌和铁可以和硫酸反应生成氢气,故
加入稀硫酸 后 有 气 泡 冒 出,说 明 固 体 中 可 能 含 有 铁 或
锌;①当锌部分置换铁后,有铁生成,则加入稀硫酸后就
有气泡冒出,一定有铁,不一定有锌,错误;②加入稀硫
酸后有气泡冒出,故一定有铁,正确;③三种金属中铜最
不活泼,故只要有反应进行,就有铜生成,正确;④当锌
完全将铁置换完后仍过量,加入稀硫酸后有气泡冒出,
故可能有锌,正确;⑤加入稀硫酸有气泡冒出,说明一定
有铁,错 误;⑥ 反 应 中 一 定 有 铜 生 成,错 误;故 ② ③ ④
正确.]
9.解析:(1)该食品脱氧剂废渣中含有 Fe、Fe2O3、NaCl和
炭粉,铁具有磁性,能被磁铁吸引,则操作①中分离出铁
粉的方法是用磁铁吸引;
(2)步骤②向Fe2O3 和 NaCl和炭粉中加入过量稀硫酸,
氯化钠、炭粉均与稀硫酸不反应,稀硫酸与氧化铁反应
生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为 Fe2O3+3H2SO4
Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)步骤②向Fe2O3、NaCl和炭粉中加入过量稀硫酸,氯
化钠、炭粉均与稀硫酸不反应,炭粉难溶于水,稀硫酸与
氧化铁反应生成硫酸铁和水,则充分反应后过滤得到的
滤液 A 中溶质的成分是硫酸铁、硫酸和氯化钠,其化学
式为Fe2(SO4)3、H2SO4、NaCl;
(4)生产生活中常利用废料提取所需物质的意义是回收
利用,节约资源.
答案:(1)用磁铁吸引 (2)Fe2O3+3H2SO4
Fe2(SO4)3+3H2O
(3)Fe2(SO4)3、H2SO4、NaCl (4)回收利用,节约资源
10.解析:(1)氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧
化碳,反应的化学方程式是Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2.
(2)一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,甲装置图
存在的一个明显缺陷是:没有进行尾气处理.
(3)炼铁的设备是高炉.
(4)①100t纯度为60%的黄铁矿中含铁元素的质量:
100t×60%× 5656+32×2×100%=28t
;②黄铁矿中有
元素硫,在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫,污染
环境,因此黄铁矿不宜炼铁.
(5)A.可观察到红棕色固体变黑色,故正确;B.可观察
到澄清石灰水中有气泡,也会变浑浊,故错误;C.实验
时,先通入 CO,后点燃酒精喷灯的目的是为了排尽玻
璃管内的空气,防止加热时因混有空气发生爆炸,故错
误;D.结束时,先熄灭酒精喷灯,后继续通入 CO 直至
玻璃管冷却至常温,原因是①防止石灰水倒吸;②防止
灼热的铁粉遇到空气再次被氧化,故正确;故选BC.
(6)A.出铁口得到的产物是生铁,故错误;B.出铁口比
出渣口要“低”是因为出铁口的产物比炉渣密度大,故
正确;C.进风口使用“热 空 气”比“冷 空 气”要 好,故 错
误;D.焦炭的作用是①产生 CO;②燃烧提供热量,故正
确;故选 AC.
(7)设最多能生产含铁97%的生铁的质量为x,
Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2
160 112
200t×(1-20%)x×97%
160
112=
200t×(1-20%)
x×97%
x≈115.5
答案:(1)Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2 (2)没有进行
尾气处理 (3)高炉
(4)①28 ②产生有毒气体二氧化硫,污染环境
(5)BC (6)AC (7)115.5
第1课时
高中新知探究
一、1.4 2 化合态 3.(1)放出大量的热,剧烈燃烧,火
星四射,生成黑色固体
3Fe+2O2
点燃
Fe3O4 Fe+S
△
FeS 2Fe+3Cl2
△
2FeCl3 (2)Fe+2H+ Fe2+ +H2↑ (3)Fe+CuSO4
FeSO4+Cu (4)3Fe+4H2O(g)
高温
Fe3O4+4H2
对点练习
1.C [铁粉可吸收氧气,可用作食品的“脱氧剂”,无水硫
酸铜、蔗糖、食盐不能吸收氧气,故选 C.]
2.C [A.硫的氧化性较弱,铁与硫加热生成硫化亚铁,故
A不符合题意;B.铁与稀硫酸常温下发生置换反应,生
成氢气,同时生成硫酸亚铁,故B不符合题意;C.铁在氧
气中燃烧生成黑色的四氧化三铁,故 C符合题意;D.铁
有较强还原 性,常 温 下 与 氯 化 铁 溶 液 反 应 生 成 氯 化 亚
铁,故 D不符合题意.]
3.D [根据题意,一份溶液中加入酸性 KMnO4 溶液后能
使紫色变浅,说明溶液中含有还原性的 Fe2+ .另一份溶
液加入 KSCN溶液后变红色,说明溶液中含有 Fe3+ ,由
此推知 W 可能是Fe3O4.]
4.C [如题图,利用 NaOH 溶液与 FeSO4 溶液反应得到
Fe(OH)2 和 Na2SO4,Fe(OH)2 易 被 空 气 氧 化.
A.FeSO4和Fe(OH)2 中铁元素化合价呈+2,易被氧化,
故配制 NaOH 溶液和FeSO4 溶液的蒸馏水要提前煮沸,
除去其中溶解的氧气,A 项正确;B.实验前可在 FeSO4
溶液上面加一层煤油,浮在水面上,可隔绝空气,B项正
确;C.得到的Fe(OH)2 为白色固体,C 项错误;D.实验
结束后的胶头滴管含碱性溶液,要先用盐酸浸泡,再用
水洗,D项正确.]
素养知能演练
1.C [A.Fe2(SO4)3 溶液中铁离子水解生成氢氧化铁胶
体,氢氧化铁 胶 体 有 吸 附 性,能 吸 附 杂 质,可 用 作 净 水
剂,与其氧化性无关,A错误;B.Fe3O4 中含铁元素,可用
作高炉炼铁的原料,与其磁性无关,B错误;C.Fe2O3 是
红棕 色 固 体,难 溶 于 水,可 用 于 制 红 色 油 漆,C 正 确;
D.铝热反应为铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化
铝,与铁的还原性无关,D错误;答案选 C.]
2.B [A.加热d(Fe(OH)3),发生分解反应得到氧化铁红
棕色粉末,故 A正确;B.如氯化铁与铁单质发生化合反
应生成氯化亚铁,故 B错误;C.e为铁盐,具有较强氧化
性,可与铜单质发生反应使铜片溶解,可用作腐蚀液,故
C正确;D.Fe与盐酸或硫酸等非氧化性酸反应生成亚铁
盐,亚铁盐与碱发生反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁
被空气中氧气可直接氧化成氢氧化铁;氢氧化铁溶液与
硫酸或盐酸生成铁盐,铁盐与还原铁粉反应可生成亚铁
盐;亚铁盐与活泼金属发生置换反应生成a,故 D正确.]
3.C [A.CH3COOH 为弱酸,CaCO3 难溶于水,在离子方
程式中,二者均应以化学式表示,则醋酸除水垢反应的
离 子 方 程 式 为 CaCO3 +2CH3COOH Ca2+ +
2CH3COO- +H2O+CO2↑,A 项正确;B.Fe2+ 和I- 都
能与 Cl2 反应,但I- 的还原性比 Fe2+ 强,所以I- 先和氯
气反应,向FeI2 溶液中通入少量氯气反应的离子方程式
为2I- +Cl2 2Cl- +I2,B项正确;C.硫氰化钾检验
Fe3+ ,生成红色的Fe(SCN)3 属于可溶但难电离的物质,
反应的离子方程式为Fe3+ +3SCN- Fe(SCN)3,C项
错误;D.Fe2+ 具有较强还原性,容易被氧化,制备氢氧化
亚铁时,Fe(OH)2 被氧气氧化,白色沉淀迅速变为灰绿
色,最 后 变 为 红 褐 色:4Fe(OH)2 +O2 +2H2O
4Fe(OH)3,D项正确.]
4.A [铁和水蒸气高温下生成四氧化三铁和氢气,氢气干
燥后还原氧化铜生成铜;A.实验时,应先点燃 A 处的酒
精灯使水蒸气排净装置中的空气,再点燃 B处的酒精喷
灯,防止铁被氧气氧化,A正确;B.铁和水蒸气高温下生
成四氧化三铁和氢气,3Fe+4H2O(g)
高温
Fe3O4+4H2,
B错误;C.氢气还原氧化铜生成铜,现象为黑色固体变
红色,C错误;D.因为铁与水蒸气反应,所以炽热的铁水
注入模具之前,模具需干燥处理,D错误;故选 A.]
431
化 学
5.A [A.钾元素的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃观察,
焰色呈紫色,甲操作中没有透过蓝色钴玻璃观察不能达
到目的,A错误;B.钠与水反应放热,红墨水左低右高可
证明,B正确;C.Fe与水蒸气反应生成氢气,氢气具有可
燃性,则蒸发皿中产生的肥皂泡能点燃,说明铁与水蒸
气能反应,C正确;D.饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢
生成二氧化碳,所以可以用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧
化碳中的氯化氢气体,D正确;故选 A.]
6.D [在地壳中的含量仅次于铝,居第四位的元素是铁元
素.A.a是Fe,Fe与水蒸气在高温下可发生置换反应,
生成四氧化三铁和氢气,A 错误;B.铁和氯气在加热条
件下反应生成氯化铁,无论二者的量如何均不会生成氯
化亚铁,B错误;C.将氯化铁饱和溶液滴入沸水中,继续
煮沸至液体呈红褐色,可制得氢氧化铁胶体,C错误;D.
h为高铁酸盐即含FeO2-4 ,FeO2-4 具有强氧化性,能够杀
菌消毒,+6价的铁被还原成+3价,Fe3+ 形成氢氧化铁
胶体具有较大表面积,吸 附 悬 浮 杂 质 可 以 做 净 水 剂,D
正确.]
7.A [由 题 干 铁 的 “价G类”二 维 图 可 知,X 为 Fe、Y 为
FeO、Z为Fe2O3、M 为Fe(OH)3、N为Fe(OH)2,Q为亚
铁盐,P为 铁 盐,据 此 分 析 解 题.A.由 分 析 可 知,X 为
Fe、Z为 Fe2O3,Fe在 高 温 下 可 与 H2O(g)反 应 生 成
Fe3O4,而 不 是 Fe2O3,A 错 误;B.由 分 析 可 知,N 为
Fe(OH)2,Fe(OH)2 不稳定,图乙装置生成的 H2 可排
出装置中的空气,从而减缓 Fe(OH)2 被氧化,B正确;
C.由分析可知,Z为Fe2O3、M 为Fe(OH)3、P为铁盐,根
据反应的化学方程式FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+
3NaCl,2Fe(OH)3
△
Fe2O3 +3H2O,Fe2O3 +6HCl
2FeCl3+3H2O 可知,可存在 P→M→Z→P的循环
转化关系,C正确;D.由分析结合若 P为盐酸盐可知,P
为 FeCl3,实验室制备 Fe(OH)3 胶体的方法为:将烧杯
中的蒸馏水加热煮沸后,向沸水中滴加5~6滴饱和氯化
铁溶液,继续加热至液体呈红褐色停止加热,即可制备
Fe(OH)3 胶体,D正确;故答案为:A.]
8.A [A.Na2O2 可用作潜水艇中供氧剂,Na2O2 具有强
氧化性,能与水或二氧化碳反应放出氧气,A错误;B.Cl2
与水反应生成具有强氧化性的 HClO,可用于自来水的
杀菌消毒,B正确;C.Fe2O3 是红棕色粉末,性质稳定,可
用来制作红色颜料,C正确;D.铝合金硬度大,强度高,
密度小,易于加工,可用作门窗材料,D正确.]
9.C [A.过滤时需要用玻璃棒引流,不能直接倾倒,图甲
装置中过滤时没有用玻璃棒引流,A 错误;B.氯气在水
中溶解度较小,不能完成“喷泉”实验,B错误;C.因为氢
氧化亚铁极易被氧化,故制取氢氧化亚铁时应隔绝空气
进行,煤油起到隔绝空气的作用,C正确;D.称量 NaOH
时,应将 NaOH 固体放入小烧杯中,以防止 NaOH 受潮
附在纸上或腐蚀托盘,D错误.]
10.A [A.SO2 能被酸性高锰酸钾溶液氧化,通过盛有足
量酸性 KMnO4 溶液的洗气瓶,可以除去 CO2 气体中
的SO2,故 A 正确;B.FeCl3 和铜反应生成 FeCl2 和氯
化铜,FeCl2、FeCl3 混合液中加入足量铜 粉,会 引 入 新
杂质氯化铜,不能用铜粉除FeCl2 溶液中的FeCl3,一般
用 铁 粉 除 去 FeCl2 溶 液 中 的 FeCl3,故 B 错 误;C.
Na2CO3 和 少 量 盐 酸 反 应 生 成 NaHCO3 和 NaCl,
NaHCO3和 Na2CO3 的混合溶液中加入适量盐酸,会引
入新杂质 NaCl,可以向 NaHCO3 和 Na2CO3 的混合溶
液 中 通 入 过 量 二 氧 化 碳 除 去 NaHCO3 溶 液 中 的
Na2CO3,故 C错误;D.依次通过盛有饱和食盐水、浓硫
酸的洗气瓶,可除去 Cl2 中的 HCl、H2O,故 D错误.]
11.解析:(1)Na2FeO4 中 钠、氧 元 素 化 合 价 分 别 为 +1、
-2,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,可
知Fe的化合价为+6;
(2)能和酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物;
Fe2O3 与盐酸反应生成了盐和水,故其为碱性氧化物;
(3)氢氧化亚铁和空气中氧气、水反应生成红褐色氢氧
化铁,反 应 的 化 学 方 程 式 为 4Fe(OH)2 +O2 +2H2O
4Fe(OH)3;
(4)已知 Na2FeO4 在强碱溶液中稳定存在,pH 越小稳
定性越差;则制备 Na2FeO4 时需要在碱性环境中进行;
Na2FeO4 也可以作为净水剂,能与水反应生成具有吸
附性的Fe(OH)3 胶 体,反 应 中 铁 化 合 价 由 +6 变 为
+3,则反应中氧元素化合价升高得到氧气,根据得失
电子守恒、元素守恒和电荷守恒可知,反应的离子方程
式为4FeO2-4 +10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑
+8OH- ;铁离子能和 KSCN 溶液变红色,故检验溶液
中Fe3+ 的试剂是 KSCN溶液;
(5)设FeO、Fe2O3 的物质的量之比为a∶b,则
a+2b
a+3b=
4
5
,故a∶b=2∶1.
答案:(1)+6
(2)是 Fe2O3 与盐酸反应生成了盐和水
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
(4)碱性 4FeO2-4 +10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+
3O2↑+8OH- KSCN溶液
(5)2∶1
12.解析:(1)①指南针是由天然磁石制成的,主要成分为
四氧化三铁,化学式为Fe3O4;
②铁元素的最高化合价为+3,最低化合价为0,故含有
+2价铁元素的物质既有氧化性又有 还 原 性,故 答 案
选 CD;
(2)①铜与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜,反
应的化学方程式为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2;
②铁和铜同时加进去,铁先和三价铁反应,如果铁粉量
不足,Fe3+ 再和铜反应;
A.不可能,有金属铁时,一定是铁粉过量,铜粉未参加
反应,故 A结果不可能出现,故 A正确;
B.可能,铁离子的量较大,能和铁反应完毕,或剩余部
分三价铁和部分铜反应,或者是铁和三价铁恰好反应,
故B结果可能出现,故B错误;
C.可能,铁离子量不足,只能和部分铁反应,故 C错误;
D.可能,铁离子量特别大,足够溶解所有铁和铜,故 D
错误;
(3)加入铁粉,可与铁离子生成亚铁离子,防止硫酸亚
铁变质,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+ 3Fe2+ ;
(4)先根据铁离子的特征反应,加入硫氰化钾溶液判断
溶液中不含 铁 离 子;然 后 加 入 氯 水,如 果 含 有 亚 铁 离
子,亚铁离子被氧化成三价铁离子,溶液变成红色,以
此证明亚铁离子的存在.
(5)FeCl3 能 将 KI氧 化 为 碘 单 质,碘 单 质 使 淀 粉 变 蓝
色,反应的离子方程式为:2Fe3+ +2I- 2Fe2+ +I2.
答案:(1)①Fe3O4 ②CD
(2)①2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2 ②A
(3)Fe+2Fe3+ 3Fe2+
(4)取少量待测液于试管中,滴加 KSCN 溶液,无明显
现象,再加入适量氯水(或通入适量氯气或滴加适量双
氧水)溶液变红,则证明溶液中不含Fe3+ 而含有Fe2+
(5)2Fe3+ +2I- 2Fe2+ +I2
第2课时
高中新知探究
一、1.金属 金属与非金属 大于 低于
2.(2)低碳钢 高碳钢 合金
对点练习
1.C [A.用铜丝掐成各种花纹作为画面轮廓,没有化学反
应发生,是物理变化,A正确;B.铁红的主要成分是氧化
铁,能与酸反应生成相对应的盐和水,是碱性氧化物,B
正确;C.纯碱水溶液属于混合物,不是电解质,C 错误;
D.低碳钢是铁和碳的合金,D正确.]
2.B [多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低,生铁是
铁碳合金,其熔点要低于纯铁和碳.]
3.A [A.Al2O3 熔点高,可用作耐高温材料,A正确;B.氧
化铝为两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,B错误;C.
铝在空气中不易被氧化,是因为铝与空气中的氧气反应
表面生成一 层 致 密 的 氧 化 物 薄 膜,阻 止 铝 的 进 一 步 氧
化,C错误;D.氧化铝为两性氧化物,D错误.]
4.C [ag 铁 铝 合 金 粉 末 溶 于 足 量 盐 酸 中,加 入 过 量
NaOH 溶液,沉淀为氢氧化铁,则经洗涤、干燥、灼烧,得
到红棕色粉末为氧化铁,利用组成可知氧化铁中氧元素
的质量等于合金中铝的质量,则原合金中铁与铝的物质
的量之比为2×56
56 ∶
3×16
27 =9∶8
.]
531
参考答案