第3章 第1节 第3课时 铁及其化合物之间的转化关系 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

本讲义聚焦高中化学铁及其化合物转化关系核心知识点，通过“价—类”二维图从价态（0、+2、+3）与物质类别（单质、氧化物、碱、盐）双维度梳理转化规律，区分氧化还原与复分解反应，结合“铁三角”模型整合转化路径，延伸至离子共存、除杂及食品药品中铁元素检验的应用。 资料以“价—类”二维图和“铁三角”构建物质转化化学观念，通过实例分析培养科学思维的证据推理与模型认知能力，结合补铁剂检验等真实情境提升科学探究与实践素养，联系人体健康强化科学态度与责任。课中辅助教师系统授课，课后助力学生巩固知识、弥补盲点。

第三课时　铁及其化合物之间的转化关系 新知探究——铁及其化合物之间的转化关系 (一)铁及其化合物的“价—类”二维图 写出相关序号的化学方程式,并标明是氧化还原反应还是复分解反应。 ①Fe+2H+==H2↑+Fe2+(氧化还原反应) ②3Fe+2O2Fe3O4(氧化还原反应) ③3CO+Fe2O32Fe+3CO2(氧化还原反应) ④FeO+2H+==Fe2++H2O(复分解反应) ⑤Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O(复分解反应) ⑥Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(复分解反应) ⑦4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3(氧化还原反应) ⑧Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O(复分解反应) ⑨2Fe3++Fe==3Fe2+(氧化还原反应) ⑩2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-(氧化还原反应) ⑪Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(复分解反应) ⑫Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O(复分解反应) [微点拨]　①相同价态铁元素的物质之间的转化为复分解反应。②不同价态铁元素的物质之间的转化为氧化还原反应。 (二)“铁三角”转化关系 1.Fe只有还原性,可以被氧化为Fe2+、Fe3+ Fe→Fe2+ Fe能被I2、S、Cu2+、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+,如Fe+SFeS。Fe3+也能将Fe氧化为Fe2+,Fe+2Fe3+==3Fe2+ Fe→Fe3+ Fe能被Cl2、酸性KMnO4溶液、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3+,如2Fe+3Cl22FeCl3 2.Fe2+既具有还原性又具有氧化性,可以被氧化为Fe3+,也可以被还原为Fe Fe2+→Fe3+ 当Fe2+遇到Cl2、酸性KMnO4溶液、HNO3等强氧化剂时,被氧化为Fe3+,如2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl- Fe2+→Fe 当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原为Fe,如Fe2++Zn==Zn2++Fe,FeO+COFe+CO2 3.Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为Fe2+或Fe Fe3+→Fe Fe3+可被C、CO、Al等还原剂还原为Fe,如Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 Fe3+→Fe2+ Fe3+能被Fe、Cu等还原剂还原为Fe2+,如2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+、2Fe3++Fe==3Fe2+ (三)“铁三角”转化关系的应用 1.与Fe3+、Fe2+有关的离子共存问题 (1)Fe3+与I-、S2-、HS-、S、HS等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 (2)Fe2+与Mn(H+)、N(H+)、ClO-等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 2.与铁有关的除杂问题(括号内物质为杂质) (1)FeCl3溶液(FeCl2):加足量氯水或通入足量Cl2。 (2)FeCl2溶液(FeCl3):加足量铁粉,充分反应后过滤。 (3)FeSO4溶液(CuSO4):加足量铁粉,充分反应后过滤。 (4)除去废水中的Fe2+,先将废水中的Fe2+氧化为Fe3+(如通入Cl2或加入H2O2),再调节溶液的pH,使Fe3+转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀,过滤除去。 应用化学 　　人体内的血红蛋白是含铁的化合物,铁元素化合价的变化使血红蛋白具有固定氧和输送氧的功能。人体若缺铁,血红蛋白含量会减少,易患缺铁性贫血。 1.血红蛋白具有固定氧和输送氧的功能。 血红蛋白中的铁的化合价主要为　　　　价,原因为_____________________________________________ _______________________________________________________。  提示:+2　+2价铁能与O2结合,把O2运输到各组织需要的部位。 2.血红蛋白中铁若被亚硝酸盐氧化而出现人体中毒,可服用维生素C解毒,其原理是什么? 提示:亚硝酸盐使血红蛋白中的+2价铁变为+3价铁,不能结合氧而中毒,维生素C有还原性,可以将+3价铁再还原为+2价铁而解毒。 [题点多维训练] 题点(一)　铁及其化合物的相互转化 1.化学探究活动中提供下列任务,有关反应中不涉及铁元素价态变化的是 (　 ) A.用铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质　 B.铁在氧气中燃烧,其产物溶于热的浓盐酸中 C.氢氧化亚铁是白色固体,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 D.氢氧化铁受热分解 解析:选D　A项,Fe+2FeCl3==3FeCl2,铁的化合价由0价和+3价变为+2价;B项,3Fe+2O2Fe3O4,铁的化合价由0价变为+价;C项,4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3,铁的化合价由+2价变为+3价;D项,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,铁元素的化合价没有变化,仍然为+3价。 2.验证Fe3+与Fe2+能够相互转化。 按下列顺序实验 对应现象 ①向FeCl3溶液中加入适量铁粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色 ⅱ.溶液无明显变化 ⅲ.溶液变红 下列分析不合理的是 (　 ) A.解释现象ⅰ的反应:2Fe3++Fe==3Fe2+ B.实验②与③可以调换顺序 C.溶液变红涉及的反应:Cl2+2Fe2+==2Cl-+2Fe3+、Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+ 解析:选B　FeCl3能和铁反应生成FeCl2,离子方程式为2Fe3++Fe==3Fe2+,A正确;实验②与③不能调换顺序,否则不能排除Fe3+的干扰,无法检验Fe2+,B错误;溶液变红是因为氯气氧化Fe2+为Fe3+,Fe3+与SCN-结合,涉及的反应为Cl2+2Fe2+==2Cl-+2Fe3+、Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3,C正确;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正确。 3.(2025·黄冈高一期末)利用如图所示的“价—类”二维图,可以从不同角度认识含铁元素物质的性质及转化关系。图中各字母表示含铁元素的物质,下列说法正确的是 (　 ) A.a与水蒸气在高温下反应生成c B.a在氯气中燃烧生成g C.a与盐酸反应生成g D.实验室制备d的操作如图,可以较长时间看到白色沉淀 解析:选B　铁在高温下与水蒸气反应可生成Fe3O4和氢气,不能生成Fe2O3,故A错误;铁在氯气中燃烧生成FeCl3,故B正确;铁与盐酸反应生成FeCl2和氢气,故C错误;用如图操作制备Fe(OH)2,在常温下Fe(OH)2能与氧气、水发生反应生成Fe(OH)3,不能较长时间看到白色沉淀,故D错误。 4.A、B、C三种物质中均含有同一种元素M,它们之间有如图所示的转化关系。A为一种 金属单质。反应①②③均为化合反应,反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是 (　 ) A.①中所加试剂可能是氯气 B.③中需要加具有氧化性的试剂 C.A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化 D.元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现 解析:选C　A项,根据转化关系可确定A为变价金属,应为Fe,反应①中加入氯气能实现,B为氯化铁,C为氯化亚铁,所以正确;B项,反应③中铁元素由+2价变为+3价,需要加具有氧化性的试剂,所以正确;C项,A与稀硝酸反应,如A(Fe)过量,则生成Fe2+,不能生成Fe3+,所以错误;D项,Fe3+可以将I-氧化生成Fe2+和I2,所以正确。 题点(二)　离子共存的判断 5.已知氧化性:Fe3+>Cu2+。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在。下列判断中正确的是 (　 ) A.剩余固体中可能没有铜 B.反应后的溶液中可能含有Fe3+ C.反应后的溶液中一定含有Cu2+ D.反应后的溶液中一定含有Fe2+ 解析:选D　氧化性:Fe3+>Cu2+,还原性:Fe>Cu,加入铁粉后,Fe先与Fe3+反应,该过程中没有固体生成,Fe3+反应完后,Fe再与Cu2+反应生成Fe2+和Cu,故若充分反应后仍有固体存在,则该固体中一定含有铜,A错误;Fe3+能和铁、铜反应,则反应后的溶液中不可能含有Fe3+,B错误;若反应后的固体中有铁粉剩余,则反应后的溶液中不含Cu2+,C错误;反应后的固体中必有铜,反应后的溶液中一定不含Fe3+,一定含有Fe2+,D正确。 6.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下,溶液中存在的金属离子和金属单质。 (1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有的离子是　　　　　　;铜单质　　　　(填“一定”或“可能”)存在。  (2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有的离子为　　　　　　;铜单质　　　　(填“一定”或“可能”)存在。  (3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有的单质是　　　　　　,Fe2+　　　　(填“一定”或“可能”)存在。  解析:本题属于物质共存问题。解答时应首先弄清物质间可能发生的反应,凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有: ①Fe+2FeCl3==3FeCl2 ②Fe+CuCl2==Cu+FeCl2 ③Cu+2FeCl3==2FeCl2+CuCl2 (1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有Fe3+、Cu2+,因为它们能发生上述①②反应。 (2)若CuCl2有剩余,则容器中不可能有Fe,可能有Fe2+、Fe3+或Fe2+、Cu两种情况。 (3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,则容器中一定没有Fe、Cu,一定有Fe2+。 答案:(1)Fe3+、Cu2+　一定　(2)Fe3+　可能　 (3)Fe、Cu　一定 题点(三)　与铁有关的除杂问题 7.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是 (　 ) A.FeCl2溶液(FeCl3):加入过量铁粉,过滤 B.NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量的CO2气体 C.Na2CO3固体(NaHCO3):加热固体至质量不再减少 D.NaNO3溶液(Na2SO4):加入适量的BaCl2溶液 解析:选D　Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,则加过量铁粉,过滤可除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,A项正确;通入过量的CO2气体,反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3,则通入过量的CO2气体,可除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,B项正确;碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,则可以用加热法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠,C项正确;加入适量的BaCl2溶液,与Na2SO4反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,引入新的杂质,则不能通过加入适量的BaCl2溶液除去NaNO3溶液中的Na2SO4,D项错误。 8.下列叙述不正确的是 (　 ) 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 银粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤 D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧 解析:选D　A项发生反应:2FeCl2+Cl2==2FeCl3,正确;B项发生反应:Fe+2FeCl3==3FeCl2,正确;C项银与盐酸不反应,而Fe与盐酸反应,正确;D项混合物在空气中灼烧时,Fe(OH)3最终转变为Fe2O3,错误。 命题热点——食品、药品中含铁元素的检验 导学设计 　　如下是某品牌补铁口服液的部分使用说明: [主要原料]乳酸亚铁、维生素C [配料表]纯净水、维生素C、乳酸亚铁、食品添加剂[阿斯巴甜(含苯丙氨酸)、L⁃苹果酸、苹果香精] [功效成分及含量]每100 mL含:乳酸亚铁(以铁计)20~30 mg、维生素C 200~300 mg [保健功能]改善营养性贫血 [保质期]24个月 [贮藏方法]密封,置遮光阴凉处 1.按照如图所示操作进行实验。 观察到的现象:加入KSCN溶液,　　　　　　　　　　;加入氯水后,　　　　　　　　　　。说明口服液中Fe元素的价态为　　　　,用离子方程式解释原因:______________________________________________ _________________________________________________________________________________________。  提示:溶液无明显变化　溶液变成红色　+2　2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 2.能否用NaOH溶液检验补铁剂中Fe元素的价态?为什么? 提示:不能。补铁剂自身的颜色及所含其他成分可能会影响沉淀颜色的观察。 3.口服液要求“密封,置遮光阴凉处”保存的原因是什么? 提示:Fe2+具有较强的还原性,“密封,置遮光阴凉处”保存可以避免Fe2+被氧化。 [系统融通知能] F、F常用的四种鉴别方法 1.直接观察法 2.显色反应法 3.强碱沉淀法 4.强氧化剂法 [题点多维训练] 某兴趣小组同学为探究黑木耳的含铁量,进行如下实验。 已知: ⅰ.黑木耳富含蛋白质、糖类、卵磷脂、铁及一些还原性物质(如维生素C)等。每100 g黑木耳含铁高达185 mg。 ⅱ.紫红色的KMnO4溶液在酸性条件下具有强氧化性,其还原产物是无色的Mn2+。 Ⅰ.为确定黑木耳中含有铁元素,甲同学设计实验方案如下。 (1)步骤②得到滤液A的操作是　　　　　　　。  (2)步骤④检验Fe3+所用试剂是　　　　　溶液。  (3)下列有关上述实验能得到的结论是　　　　　(填字母)。  a.黑木耳中一定含Fe2+和Fe3+ b.滤液A中一定含Fe2+和Fe3+ c.白色沉淀中一定含Fe(OH)2 Ⅱ.为测定黑木耳中铁元素的含量,乙同学设计实验方案如下。 (4)可选做试剂B的物质是　　　　(填字母)。  a.Na　 b.Zn c.Fe d.Cu (5)步骤⑦中观察到的实验现象是______________________________________________________________　 　　　　　　　　　,反应的离子方程式是________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________。  (6)若乙同学实验操作规范,但测得的含铁量远大于实际的含量,其可能的原因是_________________________ _____________________________________________________________________________________。  解析:(1)难溶性固体和液体的分离可采用过滤的方法,因此步骤②得到滤液A的操作是过滤。 (2)一般用KSCN溶液检验铁离子,实验现象是溶液变为红色,则步骤④检验Fe3+所用试剂是KSCN溶液。 (3)根据步骤③中产生蓝色沉淀可知滤液A中含有亚铁离子,则白色沉淀中含有Fe(OH)2;根据步骤④可知滤液A中含有铁离子,由于在灼烧过程中亚铁离子可能被氧化为铁离子,所以黑木耳中不一定含有铁离子,a错误,b、c正确。 (4)滤液A中含有铁离子,需要利用还原剂将其转化为亚铁离子,且不能影响滤液A中铁元素的含量,也不能干扰亚铁离子与酸性高锰酸钾的反应。金属钠在溶液中反应生成NaOH,NaOH与铁离子反应生成沉淀,得不到亚铁离子,a错误;金属锌与铁离子、亚铁离子和酸性高锰酸钾均反应,b错误;金属铁和铁离子反应生成亚铁离子,增大了铁元素的含量,c错误;金属铜与铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,且不会影响亚铁离子与酸性高锰酸钾的反应,d正确。 (5)酸性高锰酸钾溶液与亚铁离子反应生成铁离子、锰离子和水,则步骤⑦中观察到的实验现象是酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去,反应的离子方程式是5Fe2++Mn+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O。 (6)由于黑木耳中含有其他还原性物质,如维生素C,导致消耗高锰酸钾溶液的体积增加,所以测得的含铁量远大于实际的含量。 答案:(1)过滤　(2)KSCN　(3)bc　 (4)d　(5)酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去　5Fe2++Mn+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O (6)黑木耳中还含有其他还原性物质(或黑木耳中还含有维生素C) [课时跟踪检测] 1.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其中结论正确的是 (　 ) A.若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质 B.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质 C.若依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质 D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红;再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质 解析:选A　若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有铁离子,可以确定还原铁粉被氧化变质,故A正确;若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中无铁离子,但还原铁粉有可能被氧化为亚铁离子,故B错误;氯水具有强氧化性,可以把亚铁离子氧化为铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故不能确定是部分氧化还是全部氧化还是没有被氧化,故C错误;若滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明溶液中不含铁离子,含有亚铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故D错误。 2.根据以下反应,判断Cu2+、Fe2+、Fe3+的氧化性从强到弱的顺序为 (　 ) ①Fe+CuCl2==FeCl2+Cu　②2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2 A.Fe3+>Fe2+>Cu2+ B.Fe3+>Cu2+>Fe2+ C.Fe2+>Cu2+>Fe3+ D.Cu2+>Fe2+>Fe3+ 解析:选B　由反应①知氧化性:Cu2+>Fe2+,由反应②知氧化性:Fe3+>Cu2+,故氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+。 3.(2024·阜阳高一检测)铁及其化合物用途广泛,在中学化学中也是一类重要物质。下列关于铁元素的叙述中正确的是 (　 ) A.2Fe3++Fe==3Fe2+成立说明氧化性:Fe3+>Fe2+ B.25 ℃,酸性溶液中,Al3+、N、N、Fe2+可以大量共存 C.5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 mol D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+==Fe3++4H2O 解析:选A　氧化剂的氧化性强于氧化产物,A项正确;H++N具有氧化性,Fe2+具有还原性,不能大量共存,B项错误;5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.3 mol,C项错误;D项电荷不守恒,错误。 4. (2025·阳江高一期末)向100 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法不正确的是 (　 ) A.a点时溶液中金属阳离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+ B.b点时溶液中发生的反应为Fe+Cu2+==Cu+Fe2+ C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度无法计算 D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶2 解析:选C　加入铁粉0~0.56 g时发生的反应为Fe+2Fe3+==3Fe2+,a点溶液中阳离子为Cu2+、Fe2+、Fe3+,故A正确;由图可知加入铁粉0.56~1.68 g时,加入Fe为1.68 g-0.56 g=1.12 g,完全反应可以生成Cu为×64 g·mol-1=1.28 g,而剩余物为1.28 g,即铁粉从0.56~1.68 g发生反应:Fe+Cu2+==Cu+Fe2+,故B正确;加入铁粉1.68~2.24 g即加入0.56 g Fe时,固体增加1.84 g-1.28 g=0.56 g,Fe没有参与反应,可知加入1.68 g Fe时,溶液中Cu2+、Fe3+反应完全,此时溶液中溶质为FeSO4,加入0~0.56 g Fe发生的反应为Fe+2Fe3+==3Fe2+,则n(Fe3+)=2×=0.02 mol,所以完全反应时溶液中n(FeSO4)=n(Fe3+)+n(Fe)=0.02 mol+=0.05 mol,c点FeSO4的物质的量浓度为=0.5 mol·L-1,故C错误;加入0~0.56 g Fe发生的反应为Fe+2Fe3+==3Fe2+,则n(Fe3+)=2×=0.02 mol,即n[Fe2(SO4)3]=0.01 mol,由Fe+Cu2+==Cu+Fe2+可知,n(Cu2+)==0.02 mol,则n(CuSO4)为0.02 mol,故原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶2,故D正确。 5.A、B、C为3种单质(其中A为固体,B、C为气体),将D的饱和溶液滴入沸水中 继续煮沸,溶液呈红褐色,B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图,下列推断正确的是 (　 ) A.物质B是H2 B.物质C是Cl2 C.物质D是FeCl2 D.物质F是FeCl2 解析:选D　根据题意知,A为Fe,B为Cl2,C为H2,D为FeCl3,E为HCl,F为FeCl2。 6.化学实验活动中记录的下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是 (　 ) 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液置于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色 黑色固体中没有Fe3O4 C 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀硫酸酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色 该Fe(NO3)2试样已经变质 D 向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色 原溶液中含有Fe2+ 解析:选A　B项,CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:Fe+2Fe3+==3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,错误;C项,N+H+具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,两者发生氧化还原反应,有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品是否变质,错误;D项,若原溶液中不存在Fe2+而存在Fe3+,也有此现象,错误。 7.某化学兴趣小组在学习铁及其化合物知识时,做了如下探究实验,下列说法不正确的是 (　 ) A.若现象1有淡红色,说明有少量的Fe2+被氧化了 B.现象2有血红色沉淀 C.现象3为血红色褪去,说明发生了反应:2Fe3++Fe==3Fe2+ D.由现象4可推测加入过量的双氧水后SCN-可能被氧化生成了气体 解析:选B　氯化亚铁遇KSCN无明显现象,加入双氧水,亚铁离子被氧化成铁离子,铁离子与KSCN溶液反应使溶液呈血红色;加入过量Fe粉,铁离子被还原,红色褪去;加入过量双氧水,SCN-被氧化。若现象1为淡红色,则Fe2+可能部分被氧化成三价铁离子,故A正确;铁离子与KSCN溶液反应使溶液呈血红色而不是生成沉淀,故B错误;向加入双氧水后的溶液加入铁粉,发生反应2Fe3++Fe==3Fe2+,溶液中Fe3+被还原,溶液红色褪去,故C正确;向溶液中加入过量双氧水后,溶液由红色变为黄色,则溶液中SCN-浓度降低,SCN-被氧化,有N2、CO2生成,故D正确。 8.某研究小组设计了如下实验方案测定硫酸亚铁片中FeSO4的含量(假设硫酸亚铁片中的其他物质不参与反应): 下列说法错误的是 (　 ) A.“研细”需在研钵中进行 B.可用氧气代替H2O2 C.“一系列操作”包括过滤、灼烧、冷却、称量 D.硫酸亚铁片中FeSO4的质量分数为60.8% 解析:选C　把固体粉碎研细需在研钵中进行,A正确;氧气和H2O2均能使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,且不引入新杂质,故可用氧气代替H2O2,B正确;沉淀表面有可溶性杂质,需进行洗涤,则“一系列操作”包括过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量,C错误;所得Fe2O3的质量为16 g,n(Fe2O3)=0.1 mol,根据铁元素守恒知,n(FeSO4)=0.2 mol,则硫酸亚铁片中FeSO4的质量分数为×100%=60.8%,D正确。 二、非选择题 9.(10分)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+)回收再生的流程如下。 (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　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。  (4)向再生池中通入Cl2可以使废液再生,离子方程式是______________________________________________; 工业上通常用双氧水代替Cl2,这样做的优点是　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)腐蚀池中铜和FeCl3反应生成FeCl2、CuCl2,发生反应的离子方程式是Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+。(2)题述各池中,沉降池中没有生成新物质,没有发生化学变化。(3)置换池中加入过量Fe粉,Fe和FeCl3反应生成FeCl2,Fe和CuCl2反应生成FeCl2和Cu,发生反应的离子方程式有Fe+2Fe3+==3Fe2+、Fe+Cu2+==Fe2++Cu。(4)向再生池中通入Cl2,Cl2把FeCl2氧化为FeCl3,离子方程式是2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-;工业上通常用双氧水代替Cl2,氯气有毒,双氧水无毒,优点是避免有毒气体污染环境。 答案:(1)Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+　(2)沉降 (3)Fe+2Fe3+==3Fe2+　Fe+Cu2+==Fe2++Cu　(4)2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-　避免有毒气体污染环境 10.(12分)(2025·天津高一期末)含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如图所示。 回答下列问题: (1)Fe可与稀HNO3发生反应,生成Fe(NO3)3、NO气体和水。写出该反应的化学方程式:________________ __________________________________________________________________________________。  (2)利用废铁屑(杂质不溶于酸)制备X。 ⅰ.取a g废铁屑溶于过量稀硫酸中,过滤 ⅱ.向滤液中加入足量氯水 ⅲ.再加入过量的氢氧化钠溶液,有沉淀Y生成 ⅳ.过滤,加热沉淀Y至质量不再发生变化,得到b g固体X ①步骤ⅱ中氯水的作用是__________________________________________________________。 ②沉淀Y的颜色为　　　　。  ③该废铁屑中铁元素的质量分数为_____________________________________________________。 (3)写出图中Z转化为Y的化学方程式:________________________________________________________ _________________________________________________________________________________。  (4)制作广告牌时,用FeCl3溶液刻蚀不锈钢,该反应的离子方程式为___________________________________。 可与FeCl3溶液发生反应,使溶液变红的试剂是　　　　　　　　(填名称)。  (5)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色净水剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的原理为3NaClO+Fe2(SO4)3+10NaOH==2Na2FeO4+3NaCl+3Na2SO4+5H2O。 ①每生成1 mol Na2FeO4时转移电子的数目为　　　　　。  ②高铁酸钠可用作净水剂的原因是__________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。  解析:(1)Fe可与稀HNO3发生反应,生成Fe(NO3)3、NO气体和水,反应的化学方程式为Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。(2)①步骤ⅱ中氯水的作用是氧化亚铁离子生成铁离子。②分析可知沉淀Y为Fe(OH)3,是红褐色沉淀。③固体X为Fe2O3,该废铁屑中铁元素的质量分数为×100%=×100%。(3)图中Z转化为Y的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。(4)制作广告牌时,用FeCl3溶液刻蚀不锈钢,该反应的离子方程式为2Fe3++Fe==3Fe2+,可与FeCl3溶液发生反应,使溶液变红的试剂是硫氰酸钾溶液。(5)根据反应可知,生成2 mol Na2FeO4,转移电子为6 mol,每生成1 mol Na2FeO4时转移电子的数目为3NA。②高铁酸钠可用作净水剂的原因是高铁酸钠被还原后的产物Fe3+能发生水解反应生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性。 答案:(1)Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O (2)①氧化亚铁离子生成铁离子　②红褐色　③×100%　(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 (4)2Fe3++Fe==3Fe2+　硫氰酸钾溶液 (5)①3NA　②高铁酸钠被还原后的产物Fe3+能发生水解反应生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性 11.(14分)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: 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 (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。  为进一步验证假设,某小组同学进行了以下实验: 序号 操作 现象 ⅲ 取2 mL溶液X,加入1滴KSCN溶液 溶液显红色 ⅳ 取2 mL溶液X,滴入1滴酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液紫红色褪去 (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_____________________________________________________________。  解析:(1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001 L×1 mol·L-1× 40 g·mol-1=0.04 g。(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3+,则假设a不成立。(4)实验ⅳ中,KMnO4将Fe2+氧化为Fe3+,从而说明KMnO4是该反应的氧化剂。(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3+,实验ⅳ表明溶液中含有Fe2+,可得到的结论是假设b成立,即该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3。 答案:(1)0.04 (2)FeSO4+2NaOH==Na2SO4+Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 (3)a　(4)氧化剂　(5)该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立) 学科网（北京）股份有限公司 $$