实验活动2 铁及其化合物的性质（同步讲义） 化学人教版2019必修第一册

第三章 铁 金属材料 实验活动2铁及其化合物的性质 教学目标 1．认识铁及其化合物的重要化学性质。 2．学会铁离子的检验方法。 3．认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。 重点和难点 重点：铁及其化合物的重要化学性质 难点：不同价态铁元素的物质间的相互转化 ◆实验仪器 试管、胶头滴管。 ◆实验药品 CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。 ◆实验步骤 1．铁单质的还原性 在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿，取出铁丝，观察到的现象是铁丝表面 。化学方程式： 。 2．铁盐的氧化性 (1)取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察到的现象是铜片 ，溶液 ，化学方程式： 。 (2)在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察到的现象是溶液 ，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液 ，离子方程式： 。 3．亚铁盐的氧化性和还原性 (1)取3 mL FeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察到的现象是溶液 ，化学方程式： 。 (2)在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫红色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液变红色，化学方程式： 、 。 4．铁离子的检验 (1)在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液 。 (2)在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，溶液 ，再滴加几滴KSCN溶液，溶液 。化学方程式： 。 ◆问题和讨论 1．根据以上的实验及所学的知识，以铁屑为原料，制备硫酸亚铁溶液时应该注意什么？ 2．若向FeCl3稀溶液中加入过量锌粉，溶液中存在的阳离子是哪种金属离子？原因是什么？ 3．由以上实验思考检验Fe2(SO4)3溶液中是否有杂质FeSO4的方法？ 1．铁元素的“价—类”二维图 2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3、FeO是 氧化物，写出分别溶于稀硫酸的离子方程式： ； 。 (2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，写出分别溶于稀盐酸的离子方程式： ； 。 (3)FeCl2、Fe2(SO4)3都属于盐，能和碱发生反应生成氢氧化物沉淀： 如：FeCl2＋2NaOH=== ； Fe2(SO4)3＋6NH3·H2O=== 。 3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3具有 ，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 (2)Fe2＋→Fe3＋：Fe2＋具有一定的 ，要使Fe2＋转化为Fe3＋，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2＋氧化为Fe3＋的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液、浓硫酸(或硝酸)等。 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 (3)Fe3＋→Fe2＋：Fe3＋具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3＋还原为Fe2＋的还原剂有Fe、Cu、I－等。 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋， (用于腐蚀印刷电路板)。 实践应用 1．判断正误 (1)FeCl2不能通过化合反应制得(　　) (2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现(　　) (3)不同价态含铁物质间的转化必须通过氧化还原反应实现(　　) (4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得(　　) (5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不含有Fe2＋和Mg2＋(　　) 2．物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法不正确的是(　　) A．物质A与不同的氧化剂反应可能得到不同价态的含铁化合物 B．通过化合反应和置换反应都能生成Fe3O4 C．从物质类别来看，物质B属于碱性氧化物，能与水反应生成物质C D．从元素价态来看，Fe2＋既具有氧化性又具有还原性 基础达标 一、单选题 1．（24-25高一下·江苏扬州·期末）铁粉可用于食品保存时的抗氧化剂，这主要是因为铁粉 A．黑色固体 B．能被磁铁吸引 C．活性强，易与O2反应 D．密度较大 2．（24-25高一上·辽宁辽阳·期末）下列说法错误的是 A．铁与水蒸气在高温下反应生成和 B．为碱性氧化物 C．用溶液蚀刻铜电路板，涉及氧化还原反应 D．向水中加入或通入，均有气体生成 3．铁有价和价两种价态，下列有关反应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，其产物溶于盐酸中可得到两种盐 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 4．（24-25高一下·河北邢台·期末）下列与铁及其化合物相关的实验不能达到目的的是 A．制备并观察沉淀 B．检验溶液中是否含有 C．检验未知溶液中是否存在 D．验证与的反应并收集气体 A．A B．B C．C D．D 5．（24-25高一下·山西·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中滴加少量盐酸： B．向溶液中通入少量： C．将Na投入溶液中： D．向溶液中加入少量溶液： 6．（24-25高一下·江苏扬州·期中）下列说法不正确的是 A．铝热反应可冶炼钒、铬等熔点高的金属 B．生铁的熔点比纯铁的熔点低 C．实验室保存硫酸亚铁溶液时需加少量铁粉 D．常温下铁罐用来盛放浓硝酸，说明Fe与冷的浓硝酸不反应 7．（2024高三·全国·专题练习）铝及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是 A．铝合金硬度低，可用于航空工业 B．熔点高，可用于电解冶炼铝 C．有弱碱性，可用于治疗胃酸过多 D．易溶于水，可用于净水 8．（24-25·浙江舟山·期末）化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A．苯甲酸钠可作为食品防腐剂 B．储存和释放氢气用的储氢合金是金属材料，储氢后氢以化合态存在 C．高碳钢硬而脆，可用作制造钢板、钢丝和钢管 D．厨卫管道常因留有油脂、毛发、菜渣造成堵塞，可以用固体管道疏通剂(主要成分为NaOH和Al)疏通 9．（24-25高一下·福建龙岩·期末）铝土矿主要成分是氧化铝、氧化铁、二氧化硅等。从铝土矿中提炼氧化铝的流程如下： 下列说法正确的是 A．“滤渣”的主要成分是氢氧化铁 B．“滤液Ⅰ”可能大量存在的离子有、、 C．“气体A”是二氧化碳 D．整个流程中铝元素的化合价没有发生改变 10．用铁泥（主要成分为和少量）制备超顺磁性（平均直径）纳米的流程示意图如下： 下列说法错误的是 A．反应①和反应②发生的反应有三种基本反应类型 B．滤液B中阳离子主要是 C．步骤④中，反应完成后剩余的需除去 D．步骤⑤中，可以用滤纸和漏斗直接过滤分离纳米 综合应用 11．（24-25高一下·北京·期末）用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象，实验如下： 实验 ① ② ③ 操作和试剂 现象 溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液，滴加盐酸和溶液，产生白色沉淀。 溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为)，经检验有丁达尔效应。 溶液变红且不褪色，滴加盐酸和溶液，无白色沉淀，经检验无丁达尔效应。 下列说法不正确的是 A．对比①③，可判定酸性条件下可氧化 B．实验②中发生的氧化还原反应有两种 C．②中红色溶液中含有胶体 D．③中发生的氧化还原反应为： 12．下列说法错误的是 A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在 B．Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物不相同 C．常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸 D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4 13．下列叙述不正确的是 A．浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸 B．工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与高温下会反应 C．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的 D．铁锈的主要成分可表示为 14．（24-25高一上·四川攀枝花·阶段练习）既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质是 ①Al(OH)3   ②Al2O3   ③Al   ④NaHCO3   ⑤Mg(OH)2 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①②④⑤ 15．化学促进了科技进步和社会发展，下列有关说法正确的是 A．光纤到户是实现国家信息化、数字化的关键步骤，光纤主要成分为硅 B．中国空间站“天和核心舱”电推进系统中所用的特种陶瓷属于硅酸盐化合物 C．哈尔滨亚冬会速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，属于天然有机高分子材料 D．大型客机使用了大量先进复合材料、铝锂合金等，铝锂合金可减轻机身自重 16．（24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习）《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是 A．生铁和纯铁相比，硬度更大 B．熟铁和纯铁相比，熔点更低 C．炒铁是为了提高铁水中的碳含量 D．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差 拓展培优 17．（24-25高一下·四川德阳·期末）在医学上常用作补血剂。工业上用硫铁矿烧渣(主要成分为含少量等杂质)制备的一种流程如下： 下列说法正确的是 A．第一次过滤的滤渣主要成分为 B．为得到纯净的产品，加入的“试剂1”为、“试剂2”为Fe C．第二次过滤的滤液中主要阴离子有 D．“操作a”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 18．（24-25高一下·广东云浮·期末）镁、铝或铁的部分“价-类”二维图如图所示，下列叙述错误的是 A．若a为铝，铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生，则d能与NaOH反应生成e B．若a为铁，铁在氧气中燃烧火星四射，产生黑色固体，则c在空气中能稳定存在 C．若a为镁，则在空气中灼烧c可以生成b D．若强磁铁能吸附a粉末，则均能与稀硝酸反应生成e 19．（24-25高一上·北京朝阳·期末）向两支试管中分别加入少量NaOH溶液和盐酸，然后放入铝片未除去表面的氧化膜。开始时两支试管均没有明显现象，一段时间后均产生气泡。下列说法不正确的是 A．实验表明，铝片表面的是两性氧化物 B．氧化铝与盐酸的反应： C．铝片与NaOH溶液的反应 D．若两支试管中与Al反应的时，Al失电子的物质的量相等 20．（24-25高一上·广东·期末）现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题： (1)和在加热条件下反应生成 (填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成 。 (2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是 (填序号)。 (4)利用溶液制备胶体。通过 (方法)可以证明所得溶液属于胶体。 (5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是 。 (6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是 (填选项字母)。 A．     B．     C． 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 铁 金属材料 实验活动2铁及其化合物的性质 教学目标 1．认识铁及其化合物的重要化学性质。 2．学会铁离子的检验方法。 3．认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。 重点和难点 重点：铁及其化合物的重要化学性质 难点：不同价态铁元素的物质间的相互转化 ◆实验仪器 试管、胶头滴管。 ◆实验药品 CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。 ◆实验步骤 1．铁单质的还原性 在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿，取出铁丝，观察到的现象是铁丝表面有红色固体析出。化学方程式：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。 2．铁盐的氧化性 (1)取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察到的现象是铜片被腐蚀，溶液由棕黄色变为蓝绿色，化学方程式：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。 (2)在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察到的现象是溶液由淡黄色变成棕色，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液变蓝，离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。 3．亚铁盐的氧化性和还原性 (1)取3 mL FeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察到的现象是溶液变为无色，化学方程式：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。 (2)在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫红色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液变红色，化学方程式：10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe2(SO4)3＋6KSCN===2Fe(SCN)3＋3K2SO4。 4．铁离子的检验 (1)在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液变红色。 (2)在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，溶液变浅绿色，再滴加几滴KSCN溶液，溶液无明显变化。化学方程式：2FeCl3＋Fe===3FeCl2。 ◆问题和讨论 1．根据以上的实验及所学的知识，以铁屑为原料，制备硫酸亚铁溶液时应该注意什么？ 【解析】　由于Fe2＋易被氧化，所以在制备过程中要保证铁屑过量。 2．若向FeCl3稀溶液中加入过量锌粉，溶液中存在的阳离子是哪种金属离子？原因是什么？ 【解析】　Zn2＋，锌的活泼性比铁强，所以过量锌粉可以把Fe3＋还原为铁单质。 3．由以上实验思考检验Fe2(SO4)3溶液中是否有杂质FeSO4的方法？ 【解析】　在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向试管中滴加Fe2(SO4)3溶液，若KMnO4酸性溶液紫色褪去，则说明含有FeSO4杂质，反之则无。 1．铁元素的“价—类”二维图 2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3、FeO是碱性氧化物，写出分别溶于稀硫酸的离子方程式： Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。 (2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，写出分别溶于稀盐酸的离子方程式： Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O； Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。 (3)FeCl2、Fe2(SO4)3都属于盐，能和碱发生反应生成氢氧化物沉淀： 如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl； Fe2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Fe(OH)3↓＋3(NH4)2SO4。 3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3具有氧化性，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 (2)Fe2＋→Fe3＋：Fe2＋具有一定的还原性，要使Fe2＋转化为Fe3＋，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2＋氧化为Fe3＋的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液、浓硫酸(或硝酸)等。 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 (3)Fe3＋→Fe2＋：Fe3＋具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3＋还原为Fe2＋的还原剂有Fe、Cu、I－等。 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋(用于腐蚀印刷电路板)。 实践应用 1．判断正误 (1)FeCl2不能通过化合反应制得(　　) (2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现(　　) (3)不同价态含铁物质间的转化必须通过氧化还原反应实现(　　) (4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得(　　) (5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不含有Fe2＋和Mg2＋(　　) 【答案】　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)× 2．物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法不正确的是(　　) A．物质A与不同的氧化剂反应可能得到不同价态的含铁化合物 B．通过化合反应和置换反应都能生成Fe3O4 C．从物质类别来看，物质B属于碱性氧化物，能与水反应生成物质C D．从元素价态来看，Fe2＋既具有氧化性又具有还原性 【答案】　C 【解析】　铁的氧化物难溶于水，不能与水反应生成碱，故C错误。 基础达标 一、单选题 1．（24-25高一下·江苏扬州·期末）铁粉可用于食品保存时的抗氧化剂，这主要是因为铁粉 A．黑色固体 B．能被磁铁吸引 C．活性强，易与O2反应 D．密度较大 【答案】C 【解析】铁粉作为抗氧化剂的作用原理是其化学性质活泼，能够优先与氧气反应，减少食品周围氧气含量而延缓食品氧化变质。与其颜色、聚集状态、密度、能否被磁铁吸引无关，故选C。 2．（24-25高一上·辽宁辽阳·期末）下列说法错误的是 A．铁与水蒸气在高温下反应生成和 B．为碱性氧化物 C．用溶液蚀刻铜电路板，涉及氧化还原反应 D．向水中加入或通入，均有气体生成 【答案】A 【解析】A．铁与水蒸气在高温下反应生成的是Fe3O4和H2，不是Fe2O3，A错误； B．碱性氧化物是能与酸反应只生成盐和水，FeO与酸反应（如与HCl的反应：FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O），生成相应的盐和水，所以FeO为碱性氧化物，B正确； C．用三氯化铁溶液蚀刻铜电路板时，发生反应2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2，反应中Fe元素化合价从+3价降低到+2价，Cu元素化合价从0价升高到+2价，有元素化合价的升降，涉及氧化还原反应，C正确； D．Na与水反应，生成氢气，F2与水反应，生成氧气，均有气体生成，D正确； 故答案选A。 3．铁有价和价两种价态，下列有关反应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，其产物溶于盐酸中可得到两种盐 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 【答案】D 【解析】A．，化合价由价变为价,故A不符合题意； B．，化合价由0价变为价、价，故B不符合题意； C．，化合价由价变为价，故C不符合题意； D．，化合价没有变化，故D符合题意； 本题答案D。 4．（24-25高一下·河北邢台·期末）下列与铁及其化合物相关的实验不能达到目的的是 A．制备并观察沉淀 B．检验溶液中是否含有 C．检验未知溶液中是否存在 D．验证与的反应并收集气体 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．极易被氧化，制备时用苯形成液封层并将胶头滴管深入液面之下以隔绝空气，可以达到制备并观察的目的，A正确； B．氯离子和二价铁都可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，该方法不能检验溶液中是否含有，B错误； C．Fe3+与KSCN发生颜色反应，可达到实验目的，C正确； D．湿棉花提供水蒸气与铁粉发生反应，氢气难溶于水，可用排水法收集，D正确； 故选B。 5．（24-25高一下·山西·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中滴加少量盐酸： B．向溶液中通入少量： C．将Na投入溶液中： D．向溶液中加入少量溶液： 【答案】A 【解析】A．向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸时，H+不足，碳酸根和H+反应生成碳酸氢根，该离子方程式正确，A正确； B．FeI2溶液中I−的还原性强于Fe2+，少量Cl2应优先氧化I−，正确反应为Cl2 + 2I− = I2 + 2Cl−，B错误； C．Na投入FeSO4溶液时，Na先与水反应生成NaOH和H2，生成的OH−与Fe2+形成Fe(OH)2沉淀，而非直接置换Fe，C错误； D．少量Ba(OH)2与NaHCO3反应时，钡离子和OH−与化学式的组成即1:2参与反应：，D错误； 选A。 6．（24-25高一下·江苏扬州·期中）下列说法不正确的是 A．铝热反应可冶炼钒、铬等熔点高的金属 B．生铁的熔点比纯铁的熔点低 C．实验室保存硫酸亚铁溶液时需加少量铁粉 D．常温下铁罐用来盛放浓硝酸，说明Fe与冷的浓硝酸不反应 【答案】D 【解析】A．铝热反应利用铝的强还原性，在高温下还原金属氧化物，释放大量热量使金属熔化，适合冶炼高熔点金属如钒、铬，A正确； B．生铁是铁碳合金，合金的熔点通常低于纯金属，因此生铁熔点比纯铁低，B正确； C．硫酸亚铁溶液中Fe2+易被氧化，加入铁粉可通过反应Fe + 2Fe3+ =3Fe2+防止氧化，C正确； D．铁在常温下遇浓硝酸会发生钝化（表面生成致密氧化膜）为化学变化，并非“不反应”，D错误； 故答案选D。 7．（2024高三·全国·专题练习）铝及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是 A．铝合金硬度低，可用于航空工业 B．熔点高，可用于电解冶炼铝 C．有弱碱性，可用于治疗胃酸过多 D．易溶于水，可用于净水 【答案】C 【解析】A．铝合金通常硬度较高，且因其密度低、强度高而用于航空工业，而非硬度低。A错误； B．电解冶炼铝使用Al2O3是因为其在熔融状态下可导电并分解，但需加入冰晶石降低熔点，而非直接利用其熔点高的性质。B错误； C．Al(OH)3具有弱碱性，能中和胃酸（HCl）且刺激性小，符合治疗胃酸过多的原理。C正确； D．KAl(SO4)2用于净水是因Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质，而非易溶于水的性质。D错误； 故选C。 8．（24-25·浙江舟山·期末）化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A．苯甲酸钠可作为食品防腐剂 B．储存和释放氢气用的储氢合金是金属材料，储氢后氢以化合态存在 C．高碳钢硬而脆，可用作制造钢板、钢丝和钢管 D．厨卫管道常因留有油脂、毛发、菜渣造成堵塞，可以用固体管道疏通剂(主要成分为NaOH和Al)疏通 【答案】C 【解析】A．苯甲酸钠是常见食品防腐剂，故A正确； B．储氢合金属金属材料，储氢后氢以金属氢化物存在，故B正确； C．高碳钢硬而脆，易断裂，不适合制造钢板、钢丝等需韧性的材料，故C错误； D．NaOH与Al遇水反应生成强碱和氢气，可分解油脂、腐蚀有机物，疏通管道，故D正确； 答案选C。 9．（24-25高一下·福建龙岩·期末）铝土矿主要成分是氧化铝、氧化铁、二氧化硅等。从铝土矿中提炼氧化铝的流程如下： 下列说法正确的是 A．“滤渣”的主要成分是氢氧化铁 B．“滤液Ⅰ”可能大量存在的离子有、、 C．“气体A”是二氧化碳 D．整个流程中铝元素的化合价没有发生改变 【答案】D 【分析】铝土矿中Al2O3、SiO2和NaOH反应，反应方程式为Al2O3+2NaOH+3H2O =2Na[Al(OH)4]、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，Fe2O3和NaOH不反应，滤液I中含有NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，滤渣为Fe2O3；向滤液I中加入盐酸，发生反应Na[Al(OH)4]+4HCl=NaCl+ AlCl3+4H2O、Na2SiO3+2HCl= 2NaCl+H2SiO3↓，然后过滤，则得到的沉淀是H2SiO3，滤液II中含有NaCl、 AlCl3和HCl，向滤液II中通入气体A，A反应生成沉淀B，B煅烧生成氧化铝，则B为Al(OH)3，A和AlCl3反应生成氢氧化铝，则A为氨气(NH3)，滤液Ⅲ中含有NaCl和NH4Cl，据此回答。 【解析】A．由分析知，“滤渣”的主要成分为：Fe2O3，A错误； B．由分析知，“滤液Ⅰ”的主要成分为滤液I中含有NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，可能大量存在的离子有、、，不存在，B错误； C．由分析知，“气体A”是氨气(NH3)，C错误； D．由分析知，整个流程中铝元素由Al2O3→→Al(OH)3→Al2O3，化合价没有发生改变，D正确； 故选D。 10．用铁泥（主要成分为和少量）制备超顺磁性（平均直径）纳米的流程示意图如下： 下列说法错误的是 A．反应①和反应②发生的反应有三种基本反应类型 B．滤液B中阳离子主要是 C．步骤④中，反应完成后剩余的需除去 D．步骤⑤中，可以用滤纸和漏斗直接过滤分离纳米 【答案】D 【分析】铁泥主要成分为和少量，与稀盐酸混合发生反应、、，过滤。滤液A中含有主要成分为、、，加入过量铁粉发生反应，过滤滤液B为氯化亚铁溶液，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁沉淀，C为氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁，D为氢氧化铁，氢氧化铁与滤液B加热搅拌、分离、干燥得到纳米。 【解析】A．经分析可知反应①发生了置换反应和复分解反应，反应②发生了化合反应，A正确； B．滤液B为氯化亚铁溶液，阳离子主要是，B正确； C．步骤④中，防止在步骤⑤中继续氧化价铁元素，反应完成后需再加热一段时间除去剩余，C正确； D．步骤⑤纳米可通过滤纸，不能用滤纸分离纳米，D错误； 故选D。 综合应用 11．（24-25高一下·北京·期末）用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象，实验如下： 实验 ① ② ③ 操作和试剂 现象 溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液，滴加盐酸和溶液，产生白色沉淀。 溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为)，经检验有丁达尔效应。 溶液变红且不褪色，滴加盐酸和溶液，无白色沉淀，经检验无丁达尔效应。 下列说法不正确的是 A．对比①③，可判定酸性条件下可氧化 B．实验②中发生的氧化还原反应有两种 C．②中红色溶液中含有胶体 D．③中发生的氧化还原反应为： 【答案】B 【分析】实验①中，红色褪去，说明或者被消耗；滴加盐酸和溶液产生白色沉淀，说明溶液中产生了硫酸根，该物质的产生说明硫元素被氧化，因此被消耗。但由于体系中产生了，因此无法推断是还是氧化了。因此需要做对比实验分离变量单独探究氧化剂到底是哪种物质。 实验③中只有而未加入，溶液红色不褪去，加入盐酸和溶液也没有产生白色沉淀或胶体，说明在该实验条件下，无法氧化因此结合实验①和③能确定，该实验①条件下氧化了。 实验②中，溶液变红但不褪色，说明未被氧化。但有生成，结合性质可知，它能被催化分解，因此推断先将氧化为，然后再被其催化分解，而也可能继续氧化剩余的。因此可能不止发生了2种氧化还原反应。 【解析】A．由分析，结合实验①和③能确定，该实验条件下氧化了，A正确。； B．由分析，先将氧化为，然后再被其催化分解生成氧气，而也可能继续氧化剩余的，因此可能不止发生了2种氧化还原反应，B错误； C．胶体具有丁达尔效应，而溶液没有此现象，先将氧化为，铁离子生成氢氧化铁胶体产生丁达尔效应，C正确； D．实验①和③能确定，③在酸性条件下氧气氧化亚铁离子生成铁离子：，D正确； 故选B。 12．下列说法错误的是 A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在 B．Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物不相同 C．常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸 D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4 【答案】A 【解析】A．自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，选项A错误； B．铁与氯气反应生成三氯化铁，与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产物不同，选项B正确； C．铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸钝化，形成了致密的氧化膜隔绝铁与酸的接触，可以用铁制容器储存和运输浓硫酸、浓硝酸，选项C正确； D．铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，选项D正确； 答案选A。 13．下列叙述不正确的是 A．浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸 B．工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与高温下会反应 C．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的 D．铁锈的主要成分可表示为 【答案】A 【解析】A．常温下铁遇浓硝酸钝化，在铁表面形成致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续反应，故能用铁制容器贮运浓硝酸，A错误； B．铁与H2O在高温下会反应生成四氧化三铁和氢气，故模具注入熔融钢水之前必须干燥，B正确； C．氯气将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子和铁又生成亚铁离子，故废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的，C正确； D．铁锈的主要成分为铁的氧化物，可表示为，D正确； 故选A。 14．（24-25高一上·四川攀枝花·阶段练习）既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质是 ①Al(OH)3   ②Al2O3   ③Al   ④NaHCO3   ⑤Mg(OH)2 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①②④⑤ 【答案】B 【解析】①Al(OH)3 属于两性氢氧化物，既能与盐酸反应，又能与NaOH反应； ②Al2O3属于两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与NaOH反应； ③Al是金属单质，与盐酸反应生成AlCl3和H2，与NaOH反应生成NaAlO2和H2； ④NaHCO3是酸式盐，与盐酸反应生成CO2，与NaOH反应生成Na2CO3； ⑤Mg(OH)2只能与盐酸反应，不与NaOH反应； 因此既能与盐酸反应，又能与NaOH反应的有①②③④；答案选B。 15．化学促进了科技进步和社会发展，下列有关说法正确的是 A．光纤到户是实现国家信息化、数字化的关键步骤，光纤主要成分为硅 B．中国空间站“天和核心舱”电推进系统中所用的特种陶瓷属于硅酸盐化合物 C．哈尔滨亚冬会速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，属于天然有机高分子材料 D．大型客机使用了大量先进复合材料、铝锂合金等，铝锂合金可减轻机身自重 【答案】D 【解析】A．光纤主要成分为二氧化硅，A错误； B．特种陶瓷不是传统的硅酸盐化合物，为新型无机非金属材料，B错误； C．聚氨酯材料属于人工合成的有机高分子材料，C错误； D．铝锂合金密度小，可减轻机身自重，D正确； 故选D。 16．（24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习）《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是 A．生铁和纯铁相比，硬度更大 B．熟铁和纯铁相比，熔点更低 C．炒铁是为了提高铁水中的碳含量 D．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差 【答案】C 【解析】A．生铁和纯铁相比，含碳量高，硬度更大，故A正确； B．熟铁为合金，其熔点低于组分熔点，因此熟铁和纯铁相比，熔点更低，故B正确； C．炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C不正确； D．熟铁比生铁质地更软，且延展性好，生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差，故D正确； 故选：C。 拓展培优 17．（24-25高一下·四川德阳·期末）在医学上常用作补血剂。工业上用硫铁矿烧渣(主要成分为含少量等杂质)制备的一种流程如下： 下列说法正确的是 A．第一次过滤的滤渣主要成分为 B．为得到纯净的产品，加入的“试剂1”为、“试剂2”为Fe C．第二次过滤的滤液中主要阴离子有 D．“操作a”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 【答案】C 【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为含少量等杂质)先用硫酸酸浸得到含有Fe3+、Al3+的溶液，SiO2不溶于硫酸，过滤得到的滤渣是SiO2，向滤液中加入过量的NaOH将Al3+转化为Na[Al(OH)4]，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤得到滤渣为Fe(OH)3沉淀，向Fe(OH)3沉淀中加入H2SO4，得到Fe2(SO4)3，再向其中加入过量的Fe，得到FeSO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶(降温结晶)、过滤、洗涤、干燥，得到晶体，据分析答题。 【解析】A．据分析,第一次过滤的滤渣主要成分为SiO2，A不符合题意； B．据分析，为得到纯净的产品，加入的“试剂1”为H2SO4、“试剂2”为Fe，B不符合题意； C．加入稍微过量的稀硫酸、氢氧化钠，会引入硫酸根、氢氧根，且向第一次滤液中加入过量的NaOH将Al3+转化为Na[Al(OH)4]，则第二次过滤的滤液中主要阴离子有，C符合题意； D．目标产物为结晶水合物，应用冷却结晶法获得，则“操作a”包括蒸发浓缩、冷却结晶(降温结晶)、过滤、洗涤、干燥，D不符合题意； 故选C。 18．（24-25高一下·广东云浮·期末）镁、铝或铁的部分“价-类”二维图如图所示，下列叙述错误的是 A．若a为铝，铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生，则d能与NaOH反应生成e B．若a为铁，铁在氧气中燃烧火星四射，产生黑色固体，则c在空气中能稳定存在 C．若a为镁，则在空气中灼烧c可以生成b D．若强磁铁能吸附a粉末，则均能与稀硝酸反应生成e 【答案】B 【分析】根据Fe、Al、Mg元素的价类二维图，可知a是Al、Mg(或Fe)，b是MgO或FeO，c是Mg(OH)2或Fe(OH)2，d是Fe(OH)3或Al(OH)3，e是或盐或盐，然后根据物质的性质及转化关系分析解答。 【解析】A．若a为铝，铝和盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生，d是Al(OH)3能和NaOH反应生成，A正确； B．若a为铁，铁在氧气中燃烧火星四射，产生黑色固体，c为Fe(OH)2，在空气中会被氧气氧化为Fe(OH)3，不能稳定存在，B错误； C．若a为镁，c为Mg(OH)2，在空气中灼烧生成MgO，化学方程式：，C正确； D．若强磁铁能吸附a粉末，a为铁，b为FeO，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，均能和稀硝酸反应生成，D正确； 故选B。 19．（24-25高一上·北京朝阳·期末）向两支试管中分别加入少量NaOH溶液和盐酸，然后放入铝片未除去表面的氧化膜。开始时两支试管均没有明显现象，一段时间后均产生气泡。下列说法不正确的是 A．实验表明，铝片表面的是两性氧化物 B．氧化铝与盐酸的反应： C．铝片与NaOH溶液的反应 D．若两支试管中与Al反应的时，Al失电子的物质的量相等 【答案】D 【解析】A．实验表明，铝片表面的既可以和强碱反应也可以和强酸反应，是两性氧化物，故A正确； B．氧化铝与盐酸的反应生成氯化铝溶液，反应的离子方程式为：，故B正确； C．铝片与NaOH溶液的反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：，故C正确； D．若两支试管中与Al反应的时，氧化铝溶解消耗的氢氧化钠和盐酸不同，Al失电子的物质的量不相等，故D错误； 故选：D。 20．（24-25高一上·广东·期末）现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题： (1)和在加热条件下反应生成 (填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成 。 (2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是 (填序号)。 (4)利用溶液制备胶体。通过 (方法)可以证明所得溶液属于胶体。 (5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是 。 (6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是 (填选项字母)。 A．     B．     C． 【答案】(1) 、 (2) 溶液变成蓝色 (3)③④ (4)丁达尔效应 (5) (6) 滴加的酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 (7)B 【解析】（1）在加热条件下与反应生成；与稀硫酸反应生成和； 故答案为：；和； （2）溶液中所含的可以将氧化成，淀粉溶液遇变为蓝色；反应的离子方程式为； 故答案为：溶液变成蓝色；； （3）①Fe3+与Fe反应生成氯化亚铁，得到浅绿色溶液，①正确； ②与结合生成红色的，②正确； ③FeCl3和CuSO4不反应，且溶液不是无色，③错误； ④实验现象正确，但是与的性质无关，④错误； ⑤与反应生成红褐色的沉淀，⑤正确 故答案为：③④； （4）可通过丁达尔效应区分溶液和胶体； 故答案为：丁达尔效应； （5） 根据题意可知：设起始浓度为amol/L，的转化浓度为2xmol/L，则有 可得，在同一个溶液中，浓度之比等于物质的量之比，则已反应的与未反应的的物质的量之比为； 故答案为：2:3； （6）溶液中所含的与酸性高锰酸钾溶液反应生成、和，滴加的酸性高锰酸钾溶液紫色褪去；反应的离子方程式为； 故答案为：溶液紫色褪去；； （7）为了更清楚地观察生成的现象，正确操作是在溶液的液面上覆盖一层煤油，以隔绝空气，然后将吸有溶液的长胶头滴管伸到液面以下后再滴加溶液，这样就可以减少生成的与氧气的接触，从而可防止被氧化成，干扰实验现象， B项符合题意； 故答案为：B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 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