第3章 第1节 第2课时 铁及其化合物之间的转化关系-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word（鲁科版 单选）

本讲义聚焦铁及其化合物的转化关系核心知识点，从物质类别和价态视角系统梳理Fe、Fe²⁺、Fe³⁺的转化路径，通过离子方程式（如Fe³⁺与Fe、Cu的反应，Fe²⁺与Cl₂的反应）构建转化网络，衔接线路板废液回收、补铁剂检验等应用场景，形成从基础到实践的学习支架。 该资料突出科学思维与科学探究融合的特色，用“价-类”二维图和微自测深化转化规律理解，设计废液回收实验（如加铁粉分离铜、通Cl₂再生FeCl₃）培养探究能力，结合补铁剂检验联系人体健康体现社会责任。课中助力教师引导学生推理，课后通过随堂演练帮助学生巩固知识、解决实际问题。

第2课时　铁及其化合物之间的转化关系 [课程标准]　1.能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径，能用化学方程式、离子方程式表示其转化关系。　2.能利用铁及其化合物的性质和转化关系设计铁及其化合物的制备、分离等简单任务的方案。　3.能通过铁及其化合物的转化关系，分析生产、生活中的实际问题(如线路板废液的回收)。　4.能通过实例了解铁元素与人体健康的关系。 知识点一　铁及其化合物之间的转化关系 　铁及其化合物间的转化 写出图中序号所示反应的离子方程式： ①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； ②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓； ③Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O； ④Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑； ⑤2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； ⑥2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 【微自测】　判断正误 1．在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。(　　) 2．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变为棕黄色，则Fe2＋具有还原性。(　　) 3．除去FeCl3溶液中的Fe2＋，通入适量Cl2。(　　) 4．除去FeCl2溶液中的Fe3＋，加入适量铜粉。(　　) 5．配制FeSO4溶液时，常加少量铁丝防止Fe2＋被氧化。(　　) 答案：1.√　2.√　3.√　4.×　5.√ 　FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂(HClQ000QFeCl3)，印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。思考解答下列问题： (1)腐蚀结束后，废腐蚀液中含有的金属阳离子有________。 (2)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________。 (3)腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。 废液溶液XFeCl3溶液 ①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为___________________________________________________ _______________________________； 有关离子方程式：_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________。 ②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是_______________________________________________ _____________________________ (填一种即可)；有关离子方程式：_________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________。 答案：(1)Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋ (2)取少量待测液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明含有Fe3＋；反之，则不含Fe3＋ (3)①过量铁粉和稀盐酸，过滤　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑ ②Cl2(或H2O2)　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O) 铁的三角转化 1．转化图示 2．代表反应 (1)Fe→Fe2＋，加弱氧化剂 Fe和CuSO4溶液：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 (2)Fe→Fe3＋，加强氧化剂 Fe和Cl2：2Fe＋3Cl22FeCl3。 学生用书↓第89页 (3)Fe2＋→Fe3＋，加强氧化剂 如FeCl2溶液和Cl2：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (4)Fe3＋→Fe2＋，加弱还原剂 如FeCl3溶液和Cu：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (5)Fe2＋→Fe，加强还原剂 如FeCl2溶液和Zn：Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。 (6)Fe3＋→Fe，加强还原剂 铝热反应：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 1．下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法正确的是(　　) ①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变　②将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2　③向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色　④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体　⑤向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉的离子方程式：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋　⑥Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O A．①②⑥　　 B．①②③ C．①④⑤ D．②④⑥ A　[①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液不再存在Fe3＋，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变，①正确；②氯气具有强氧化性，能氧化Fe2＋生成Fe3＋，Fe3＋能氧化Fe生成亚铁离子，涉及的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，从而除去氯气，②正确；③FeCl2溶液中不存在Fe3＋，加入NH4SCN溶液不变红，③错误；④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中会得到氢氧化铁沉淀，无法得到胶体，④错误；⑤选项所给离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，⑤错误；⑥酸性环境中H2O2可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，⑥正确；综上所述答案为A。] 2．在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后铁屑有剩余，滤液中的阳离子是(　　) ①Fe2＋　②Fe2＋、Fe3＋　③Fe2＋、Cu2＋　④Cu2＋、Fe3＋ A．①③ B．②④ C．① D．②③ C　[在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后铁屑有剩余，依次发生反应2FeCl3＋Fe===3FeCl2、CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu，滤液中只有FeCl2，滤液中的阳离子是Fe2＋，选C。] 3．(2023·浙江绍兴市高一检测)“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。下图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是(　　) A．用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化① B．转化⑤是Na2FeO4用于自来水消毒杀菌，等物质的量的Na2FeO4和HClO消毒效率相同 C．转化⑦发生反应的类型是化合反应 D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③ C　[铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4，不能实现图中转化①，A说法错误；Na2FeO4消毒杀菌时铁元素的化合价从＋6价降低到＋3价，HClO消毒杀菌时氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍，B说法错误；转化⑦发生反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，该反应属于化合反应，C说法正确；加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，氢氧化铁不溶于水，加水溶解不可实现转化③，D说法错误；故选C。] 知识点二　补铁剂中铁元素价态的检验 1．铁元素与人体健康 铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素，血红蛋白中含有＋2价铁离子，具有载氧功能。 2．实验探究：补铁剂中铁元素价态检验 【实验目的】　检验某补铁口服液中铁元素的价态。 【实验用品】　某补铁口服液，H2SO4溶液，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KSCN溶液；试管，胶头滴管。 【实验方案设计及实施】 方案一 实验步骤 实验现象 实验结论及反应 (1)取少量补铁口服液于试管中，滴加KSCN溶液 溶液不变红 该补铁口服液中不含Fe3＋ (2)向(1)中所得的溶液中加入氯水 溶液变红 该补铁口服液中含Fe2＋，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 学生用书↓第90页 方案二 实验步骤 实验现象 实验结论 (1)取少量补铁口服液于试管中，滴加KSCN溶液 溶液不变红 该补铁口服液中不含Fe3＋ (2)再取少量补铁口服液于试管中，滴加少量H2SO4溶液，再滴加KMnO4溶液 溶液紫红色褪去 该补铁口服液中含Fe2＋，5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 【微自测】　判断正误 1．补铁剂中的“铁”是指铁原子。(　　) 2．血红蛋白分子中的铁元素价态为＋2价。(　　) 3．食用富含维生素C的食物有利于人体对铁元素吸收，是利用维生素C的氧化性。(　　) 4．向补铁口服液中滴加KSCN，溶液变为红色，则补铁口服液中铁的价态只有＋3价。(　　) 5．可用NaOH溶液直接验证补铁口服液中铁元素价态。(　　) 6．为防止补铁口服液中的Fe2＋被氧化为Fe3＋，在饮用前，可向口服液中加入铁粉。(　　) 答案：1.×　2.√　3.×　4.×　5.×　6.× 　补铁口服液中添加维生素C 的作用是什么？ 提示：补铁口服液中含有亚铁离子，添加维生素C的目的是作抗氧化剂，防止二价铁离子被氧化。 1．已知：绿茶中含有大量的鞣酸；鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据下列实验流程分析，下列叙述错误的是(　　) 绿茶叶水蓝黑色变为原色不变色变红色 A．①绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色 B．②维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁 C．④中发生的反应有2个 D．服用补铁剂时不能喝绿茶 C　[因为鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色：在绿茶叶水中加入FeSO4，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧气氧化，A项正确。由蓝黑色变为原色说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，B项正确。④中发生的反应有维生素C、Fe2＋被H2O2氧化、Fe3＋与SCN－的反应等，C项错误。因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2＋反应生成鞣酸亚铁，且鞣酸亚铁不稳定，易被氧化为鞣酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶，D项正确。] 2．“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验： (1)试剂1是________。 (2)加入试剂2和新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式为_______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)加入试剂2时溶液为淡红色说明“速力菲”中的Fe2＋已部分氧化，一般在服用“速力菲”时，同时服用维生素C，说明维生素C具有________性。不仅溶液中Fe2＋易被氧化成Fe3＋，碱性环境中Fe(OH)2更易被O2氧化，请写出反应的化学方程式：_______________________ ______________________________________________________________________________________________________________。 (4)在实验中发现放置一段时间，溶液颜色会逐渐褪去，为了进一步探究溶液褪色的原因，甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想： 学生用书↓第91页 编号 猜想 甲 溶液中的＋3价的铁又被还原为＋2价的铁 乙 溶液中的SCN－被氯水氧化 丙 新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白 基于乙同学的猜想，请设计实验方案，验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根据“琥珀酸亚铁不溶于水但能溶于人体中的胃酸”，用盐酸溶解琥珀酸亚铁，所以试剂1是盐酸。(2)根据溶液变红色，加入的试剂2是KSCN溶液，加入新制氯水后溶液变红，说明Fe2＋被氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。(3)维生素C可使食物中的Fe3＋转化成Fe2＋，Fe元素的化合价降低，所以Fe3＋是氧化剂，维生素C是还原剂，则维生素C具有还原性；碱性环境中Fe(OH)2被O2氧化为Fe(OH)3，反应的化学方程式是4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(4)取少量褪色后溶液于试管中滴入足量的KSCN溶液，若溶液显红色，则乙同学猜想正确，若不显红色，则乙同学猜想不正确。 答案：(1)盐酸　(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 (3)还原　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (4)取少量褪色后溶液于试管中，并滴入足量的KSCN溶液，若溶液显红色，则乙同学猜想正确，若不显红色，则乙同学猜想不正确 1．向硫酸铁溶液中加入维生素C溶液，Fe3＋转化为Fe2＋，据此得到的结论错误的是(　　) A．Fe3＋表现氧化性 B．SO表现氧化性 C．维生素C表现还原性 D．维生素C药片应隔绝空气保存 B　[向Fe2(SO4)3溶液中加入维生素C溶液，Fe3＋被还原为Fe2＋，则该反应中，维生素C做还原剂，表现出还原性，C正确；Fe2(SO4)3做氧化剂，表现氧化性，而SO未发生变化，A正确、B错误。维生素C易被氧化，故维生素C药片要隔绝空气保存，D正确。] 2.一定能实现铁元素之间相互转化的措施是(　　) A．实现①的转化，用比铁活泼的金属 B．实现②的转化，加入稀盐酸 C．实现③的转化，加入少量稀硝酸 D．实现④的转化，加入过量氯气 B　[金属钠活泼性很强，但是金属钠加入到氯化亚铁溶液中，会生成氢氧化亚铁白色沉淀和氢气，不能置换出铁，A错误；铁可以与稀盐酸反应生成Fe2＋和H2，B正确；过量的铁与少量的稀硝酸反应生成Fe2＋，C错误；铁离子变为亚铁离子，应加入还原剂(如铁粉)，不能加入氧化剂(如氯气)，D错误。] 3．检验菠菜中是否含有铁元素，依次进行灼烧、溶解、过滤、检验四个实验步骤，下列图示装置或原理不合理的是(　　) A．图甲用烧杯将菠菜灼烧成灰 B．图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释 C．图丙过滤得到含铁元素的滤液 D．图丁检验滤液中是否含Fe2＋ A　[A.应该用坩埚灼烧菠菜，A错误；B.溶解用烧杯，玻璃棒搅拌加速溶解，B正确；C.过滤操作漏斗末端紧贴烧杯，用玻璃棒引流，C正确；D.K3[Fe(CN)6]遇到Fe2＋生成蓝色沉淀，D正确；故答案选A。] 4．向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，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．溶液中一定含Cu2＋ D．剩余固体中一定含Cu C　[溶液中Fe3＋、Cu2＋均具有氧化性，且氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若加入的铁粉是少量的，Fe3＋有剩余，加入KSCN溶液仍会变红，但若Fe3＋有剩余，则不会有Cu置换出来，即没有固体存在，故溶液中一定不含Fe3＋。剩余固体中一定含Cu，可能含Fe。铁粉无论与Fe3＋还是与Cu2＋反应，均生成Fe2＋，若铁粉是过量的，则Cu会被完全置换出来，溶液中无Cu2＋。]课时精练(十八)　铁及其化合物之间的转化关系 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [基础对点练] 题组一　含铁化合物的转化 1．下列物质中能通过化合反应制取的是(　　) ①Fe3O4　②Fe(OH)3　③FeCl2　④FeCl3 A．①④　　B．①②④ C．①②③　　D．①②③④ D　[①铁在氧气中燃烧可生成 Fe3O4 ，可通过化合反应制取，故正确；②可通过 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 制取，故正确；③可通过 Fe＋2FeCl3===3FeCl2 制取，故正确；④铁在氯气中燃烧可生成 FeCl3 ，故正确；故选D。] 2．下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是(　　) A．Fe→FeCl3 B．Fe(OH)2→Fe(OH)3 C．Fe→FeCl2 D．Fe2O3→Fe(OH)3 D　[Fe→FeCl3：2Fe＋3Cl22FeCl3，能通过一步反应实现，A不符合题意；Fe(OH)2→Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，能通过一步反应实现，B不符合题意；Fe→FeCl2：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，能通过一步反应实现，C不符合题意；Fe2O3不能一步转化生成Fe(OH)3，D符合题意；故选D。] 3．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．a可与e反应生成b B．c在空气中可转化为d C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．可存在a→e→d→c→b→a的直接一步循环转化关系 D　[图示是铁为0、＋2、＋3三种价态的“价类”二维图，其中单质a为Fe，＋2价的盐b为亚铁盐，碱c为氢氧化亚铁，＋3价的盐e为铁盐，碱d为氢氧化铁，结合物质的性质分析解答。A.铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐，离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故A正确；B.氢氧化亚铁具有较强的还原性，能够被氧化，因此氢氧化亚铁可以被氧化生成氢氧化铁，故B正确；C.亚铁离子与KSCN溶液无明显现象，铁离子与KSCN溶液显红色，可用KSCN溶液鉴别b、e，故C正确；D.氢氧化铁不能直接转化为氢氧化亚铁，即d→c不能直接转化，故D错误；故选D。] 题组二　Fe2＋、Fe3＋的检验与除杂 4．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，然后白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是(　　) A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋ B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋ C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋ D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋ D　[加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，则不存在Fe3＋，否则生成红褐色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明含有Fe2＋，是亚铁离子的特征性质和反应现象，反应为：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，由于红褐色可掩盖白色，则不能证明是否含有Mg2＋。] 5．下列除杂方法或试剂或对应方程式错误的是(　　) 选项 物质(杂质) 除杂方法或试剂 方程式 A 溶液FeCl2(CuCl2) 过量Fe粉，过滤 Fe ＋ Cu2＋===Fe2＋＋ Cu B 固体NaHCO3(Na2CO3) 水溶后通入过量CO2，结晶，过滤 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓ C 固体Fe(固体Cu) 加入足量稀盐酸后过滤 Fe ＋2H＋===Fe2＋＋ H2↑ D FeCl2(FeCl3) 过量Fe，过滤 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ C　[过量的Fe粉能与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故A正确；水溶后通入过量CO2，发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，结晶，过滤可以除去固体NaHCO3中的少量Na2CO3，故B正确；铁与稀盐酸反应，铜不与稀盐酸反应，除去了铁而剩余了铜，故C错误；过量的Fe粉能与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁溶液，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故D正确。] 6．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋(溶液中不含Cl－)； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 新制氯水 D 新制氯水 酸性KMnO4溶液 B　[甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。氯水符合条件，实验现象是氯水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件，实验现象是溶液的紫红色变浅或褪去。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。] [能力提升练] 7．《神农本草经》记载：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解。”茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　) A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨ B．用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦ C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦ D．检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩ B　[将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热，①、②和⑨都能用到，A不符合题意；用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，可用玻璃棒搅拌，选用④和⑦，用不到⑥，B符合题意；过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒，④、⑤和⑦都能用到，C不符合题意；检验滤液中的Fe3＋，可用胶头滴管取少量滤液于小试管中，用KSCN溶液检验，用到的仪器有试管、装KSCN溶液的细口瓶、胶头滴管等，③、⑧和⑩都能用到，D不符合题意。] 8．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 C　[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＋，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。] 9．(2023·滨州月考)某工厂的废水中含有大量的FeSO4较多的CuSO4和少量的Na2SO4。为了减少污染并变废为宝，某实验小组设计了如下流程制备绿矾(FeSO4·7H2O)并回收金属铜。 下列叙述错误的是(　　) A．进行“操作I”和“操作Ⅱ”时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B．“试剂①”为铁粉，“试剂②”为稀硫酸 C．加入“试剂②”时，“固体H”部分溶解同时有气体生成 D．“溶液G”和“溶液K”都只含一种溶质 D　[废水中含有大量的FeSO4较多的CuSO4和少量的Na2SO4，先加入过量的铁粉将Cu2＋置换出来，过滤得到“溶液G”，“固体H”为Cu和过量的铁粉，加入适量稀硫酸溶解铁粉，过滤得到溶液K，即硫酸亚铁溶液，与溶液G混合后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到绿矾。A.“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”均为过滤，所需仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒，A正确；B.为避免引入新的杂质，“试剂②”为稀硫酸，B正确；C.“固体H”为Cu和过量的铁粉，加入适量稀硫酸，和铁粉反应生成氢气，固体部分溶解同时有气体生成，C正确；D.“溶液G”中含硫酸亚铁和未除去的硫酸钠，“溶液K”中含硫酸亚铁和可能剩余的硫酸，D错误；综上所述答案为D。] 10．某研究小组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”的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中得到溶液(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的预期现象是先产生白色沉淀，后迅速变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表示)______________________、__________________。 (2)由实验ⅱ得出的结论是______________________________________________________ _______________。 为进一步验证假设，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，再加入1 mL水 溶液显红色 ⅳ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL氯水 溶液显红色，颜色比ⅲ深 (3)实验ⅳ中氯水参加反应的离子方程式是__________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________。 (4)通过以上实验，可得到的结论是_________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________。 解析：(1)FeSO4溶液与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，所以预期现象是先产生白色沉淀，后迅速变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀。(2)Fe3＋遇KSCN溶液变红，向溶液X中加入1滴KSCN溶液，溶液显红色，说明含有Fe2(SO4)3，则假设a不成立。(3)实验ⅳ：向溶液X中加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL氯水，颜色比ⅲ深，说明含有Fe2＋，且Fe2＋被氯水中氯气氧化为Fe3＋。(4)实验ⅲ，溶液X中加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL 水，溶液显红色，说明含有Fe3＋，综合实验ⅲ、ⅳ，可得到的结论是该化肥中含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立)。 答案：(1)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (2)化肥中肯定有Fe2(SO4)3(或假设a不成立) (3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ (4)该化肥中含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立) 11．某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。 (1)请写出Fe2O3与物质①反应的离子方程式：_______________________________________ _________________________________________________________________________________________________________。 (2)物质②为___________________________________________________________________。 (3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式：__________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________。 (4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表示)_________________________________ _________________________________。 (5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③为________________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是__________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。 解析：(1)由Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应，反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。(2)FeCl3反应生成Fe(OH)3，应加入NaOH溶液、氨水等。(3)FeCl3与铁粉反应的化学方程式为Fe＋2FeCl3===3FeCl2。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2，Fe(OH)2是白色沉淀，容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，这个过程的现象为：先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。发生氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色，制得Fe(OH)3胶体，溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质微粒直径大小不同。 答案：(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O (2)NaOH溶液(其他合理答案也可) (3)Fe＋2FeCl3===3FeCl2 (4)先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (5)Fe(OH)3胶体　分散质微粒直径大小不同 12．长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制和久置的两瓶FeSO4溶液进行了如表实验。 Ⅰ.分别取2 mL新制的FeSO4溶液于三支试管中，进行如图实验。 实验 试剂X 实验现象 实验ⅰ 1 mL 1 mol/L NaOH溶液 现象a 实验ⅱ 5滴酸性KMnO4溶液 现象b：紫红色褪去 实验ⅲ 依次加入5滴KSCN溶液、5滴氯水 现象c (1)方案ⅰ中，现象a是立即产生白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色。白色沉淀的化学式是________，最终变为红褐色的化学方程式是___________________ ________________________________________________。 (2)方案ⅲ的实验现象是__________________________________________________________ ___________________________， 写出氯水参与反应的的离子方程式：______________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。 Ⅱ.久置的FeSO4溶液。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验ⅳ 取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向其中滴加5滴KSCN溶液 溶液变红 FeSO4溶液部分变质 实验ⅴ (3)将上述实验ⅴ中的实验操作和现象补充完整_____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 (4)若要使部分变质的FeSO4复原，发生反应的离子反应方程式是________________________________________________________________________。 (5)小组同学查阅资料得知，“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”。为了验证维生素C的作用，设计了如表实验ⅵ。 实验操作 实验现象 实验ⅵ 取一定量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 由实验ⅵ能否得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论？请说明理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)方案ⅰ中，现象a是立即产生白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色，白色沉淀的化学式是Fe(OH)2，最终变为红褐色的化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；(2)方案ⅱ的实验现象是：加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶液变成红色，证明含亚铁离子，不含铁离子，氯水参与反应的的离子方程式为：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋；(3)要想证明FeSO4溶液部分变质，需要证明溶 液中含有Fe3＋和Fe2＋，实验ⅳ中，向待测液中加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明溶液中含有Fe3＋，实验ⅴ中，取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向待测液中滴加5滴酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明溶液中含有Fe2＋；(4)若要使变质的FeSO4溶液复原，可以向溶液中加入过量的Fe粉，再经过滤除去剩余的Fe粉即可，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；(5)由实验ⅵ不一定得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论：不能，维生素C可能过量，也可使酸性KMnO4溶液褪色，则无法说明一定有Fe2＋生成 (能，如果维生素C恰好被Fe2(SO4)3溶液反应完，加入酸性KMnO4溶液褪色，则证明一定含有Fe2＋)。 答案：(1)Fe(OH)2　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (2)加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶液变成红色　Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ (3)取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向其中滴加5滴酸性KMnO4溶液，紫红色褪去 (4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ (5)不能，维生素C可能过量，也可使酸性KMnO4溶液褪色，则无法说明一定有Fe2＋生成(能，如果维生素C恰好被Fe2(SO4)3溶液反应完，加入酸性KMnO4溶液褪色，则证明一定含有Fe2＋) 学生用书↓第92页 学科网（北京）股份有限公司 $