专题9 第2单元 第2课时 反应条件的控制-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（苏教版）

第2课时　反应条件的控制 新知探究(一)——氢氧化亚铁制备条件的控制 1.Fe(OH)2的制备 (1)实验探究 实验 操作 实验 现象 有　　　　沉淀生成,逐步变成色,最终变成　　　　沉淀  较长时间观察到有　　　　　沉淀生成  实验 原理 Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色); 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (红褐色沉淀) 实验 结论 在不同的反应条件下,FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验现象,得到的产物　　　  [微点拨]　B试管实验成功的三个关键措施 ①新制的不含三价铁的硫酸亚铁溶液。 ②不含有溶解氧的NaOH溶液。 ③防止反应混合物与氧气或其他氧化剂接触。 (2)Fe(OH)2制备的改进方法 ①有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4,密度大于水),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如装置1所示。 ②还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如装置2所示。 2.反应条件的控制 在化学研究和化学工业中,控制反应条件十分重要。例如,二氧化硫的催化氧化、氨的合成反应等,都需要严格控制反应的　　　　、　 　　,选择合适的　 　　,确定反应物的　　　　,才能使物质制备的过程得以顺利进行。  [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁。 (　　) (2)制备氢氧化亚铁时,使用久置的NaOH溶液对产物没有影响。 (　　) (3)不能利用化合反应生成Fe(OH)3。 (　　) (4)由于 Fe (OH)2易被氧化,所以在制备时要隔绝空气。 (　　) 2.下列物质在空气中放置较长时间,因发生氧化反应而变质的是 (　　) A.氢氧化铁　　　　　　　 B.氢氧化钠 C.氢氧化亚铁 D.硫酸铁 3.(2025·淮阴中学月考)实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,为了生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是 (　　) A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气 C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内 D.产生Fe(OH)2沉淀后,不要振荡试管 4.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (　　) A.①②③ B.①②④ C.①②③④ D.②③④ 5.如图所示装置可用来制备Fe(OH)2,并观察其在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。 填写下列空白: (1)B中盛一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是　　　　,A中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)实验开始时先将止水夹E　　　　　　(填“打开”或“关闭”),C中收集到气体的主要成分是　　　　　。  (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程: 　。  (4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  新知探究(二)——铁的氢氧化物的比较 Fe(OH)2与Fe(OH)3性质比较 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色 溶解性 稳定性 在空气中易被氧化 受热易分解 2Fe(OH)3 　　　　　  与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+ 　　　　　  Fe(OH)3+3H+ 　　　　　  制备 Fe2++2OH- 　　　　　  Fe3++3OH- 　　　　　  转化 现象 色沉淀迅速变成色,最后变成色 化学方程式 [题点多维训练] 1.关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的下列叙述中错误的是 (　　) A.都是不溶于水的固体 B.都能与酸反应生成盐和水 C.不稳定,受热都能分解 D.在空气中都容易被氧化 2.把一定量铁粉放入FeCl3溶液中,过滤,除去杂质,在滤液中加入适量硝酸,再加入过量氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 (　　) A.Fe(OH)2;FeO B.Fe(OH)3;Fe2O3 C.Fe2O3;Fe(OH)3 D.Fe(OH)3、Fe(OH)2;Fe3O4 3.以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是 (　　) A.Fe→FeCl3　　　　 B.Fe→FeCl2 C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3 命题热点（一）——铁及其化合物的相互转化 1.铁及其化合物的“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都是碱性氧化物,能与酸反应生成盐和水。 Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O; FeO+2H+H2O+Fe2+。 (2)FeSO4和FeCl3都属于盐类,能和碱反应生成Fe(OH)2及Fe(OH)3。 Fe2++2OH-Fe(OH)2↓; Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。 (3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均属于碱,能与酸反应生成盐和水。 Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O; Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O。 3.从氧化性和还原性的角度理解铁及其化合物的相互转化 (1)Fe单质仅有还原性,可以转化为含+2价或+3价铁的化合物 (2)Fe2+既有还原性又有氧化性,可以转化为铁单质或含+3价铁的化合物 (3)Fe3+是铁元素的高价态,具有氧化性,可以转化为含+2价铁的化合物或单质 [题点多维训练] 题点(一)　铁及其化合物的转化 1.向硫酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液颜色褪去的原因是 (　　) A.Fe有还原性 B.FeSO4中Fe2+具有还原性 C.KMnO4具有还原性 D.硫酸具有还原性 2.如图为铁元素的“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.铁与水蒸气在高温下反应可实现上述转化① B.完成反应④,可以在空气中加热 C.由图可预测:高铁酸盐(含Fe)具有强氧化性,可用于消毒。Fe被还原为Fe3+,最终可生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可用作净水剂 D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加HI酸溶解可实现转化③ 3.元素的“价—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。如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。 (1)填写二维图缺失的类别①　　　　和化学式②　　　　。  (2)某同学利用以下试剂研究FeCl3的性质,进行了如下预测: ①Cl2　②Fe　③NaOH　④H2SO4　⑤AgNO3 从物质类别上看,FeCl3属于　　　　,可能与　　　　发生反应(填序号);  从化合价角度看,Fe3+具有　　　　性,可能与　　　　发生反应(填序号)。  (3)某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路。 ①写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。  ②反应中FeCl3作　　　　剂,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。  题点(二)　含铁物质的分离与除杂 4.欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质,应选用的试剂是 (　　) A.氨水　B.铝粉　C.铁粉　D.NaOH溶液 5.写出除去下列杂质(括号内)所用的试剂或方法,并写出对应的离子方程式(无离子方程式的写化学方程式)。 编号 物质 试剂(或方法) 离子方程式 ① FeCl3溶液(FeCl2) ② FeCl2溶液(FeCl3) ③ FeCl2溶液(CuCl2) ④ Cu粉(Fe粉) |思维建模|含铁物质的分离与除杂 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2+ Fe3+ 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加氯水或通入Cl2 Fe2+ Cu2+ 加过量铁粉后过滤 Fe Al 加过量NaOH溶液后过滤 Fe2O3 Al2O3 加过量NaOH溶液后过滤 命题热点（二）——检验食品中的铁元素 　　铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品,可以补充人体所需的铁元素。结合所学的知识,通过化学实验的方法检验食品中的铁元素,体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用,是高考常见的命题方式。 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.铁元素在人体中的作用 成年人体内含有4~5 g铁。铁是合成血红蛋白的主要原料之一。血红蛋白的主要功能是把新鲜氧气运送到各组织。铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白,造成缺铁性贫血。铁还是体内参与氧化还原反应的一些酶和电子传递体的组成部分,如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。 2.人体铁元素的主要来源 (1)动物内脏(特别是肝脏)、血液、鱼、肉类等。 (2)植物性食品中的大豆、绿叶蔬菜、紫菜、黑木耳、南瓜子、芝麻等。 3.常用的二、三价铁离子的检验方法 (1)直接观察法 (2)显色反应法 (3)强碱沉淀法 (4)强氧化剂法 4.检验菠菜中含有的铁元素 [实验仪器] 研钵、烧杯、剪刀、漏斗、玻璃棒、试管、滴管、滤纸。 [实验试剂] 菠菜、蒸馏水、稀硝酸、KSCN溶液。 [实验步骤] (1)取新鲜的菠菜10 g,将菠菜剪碎后放在研钵中研磨,然后倒入烧杯中,加入30 mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为实验样品。 (2)取少许实验样品加入试管中,然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性),再滴加几滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液　　　　　　。  结论:菠菜中　　　　铁元素。  [思考讨论] (1)在实验中由于菠菜汁有颜色,所以对于实验现象的观察有一定的影响,想一想可以怎么改进这个实验。 (2)实验中加入稀硝酸的目的是什么? [题点多维训练] 1.某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况,设计了如下实验方案: (1)试剂1的主要成分的化学式是　　　　　　　　　。  (2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是　 (用离子方程式表示)。  (3)该同学在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,现对褪色原因进行探究。 ①提出假设 假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高价态的铁; 假设2: 。 ②设计方案 为了对所提出的假设2进行验证,请写出一种实验方案: 　。  (4)应用拓展 实验室在保存硫酸亚铁溶液时,常向其中加入少量的铁粉,原因是 　(用离子方程式表示)。  2.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 　　　　　　。  课下请完成 第2课时　反应条件的控制 新知探究(一) 1.(1)白色絮状　灰绿　红褐色　白色絮状　不同　也不同 2.温度　压强　催化剂　配比 [题点多维训练] 1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 2.选C　氢氧化铁在空气中长久放置可能发生分解,最终变为氧化铁,化合价没有变化,故A错误;氢氧化钠在空气中长久放置会与二氧化碳反应生成碳酸钠,化合价没有变化,故B错误;氢氧化亚铁在空气中长久放置被氧气氧化为氢氧化铁,最终变为氧化铁,故C正确;硫酸铁在空气中长久放置可能会发生水解,但没有化合价变化,故D错误。 3.选C　FeCl2和烧碱溶液要现用现配,且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气,确保Fe(OH)2的生成在无氧的环境里,故A正确;在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层煤油,以隔绝空气防止氧气溶入,故B正确;向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气,故C错误;产生Fe(OH)2沉淀后,若振荡试管,会增大沉淀与空气的接触的机会,使沉淀更易被氧化,故D正确。 4.选B　因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,所以要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀;④中液面加苯阻止了空气进入,能较长时间看到白色沉淀。 5.解析:实验开始时先打开止水夹E,用H2把A、B装置中的空气排出,使Fe(OH)2在H2气氛中生成,以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。H2充满B后关闭止水夹E,A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶,与NaOH反应。 答案:(1)铁屑　Fe+2H+Fe2++H2↑　 (2)打开　H2　(3)关闭止水夹E,使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应　(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 新知探究(二) 白色　红褐色　不溶　不溶　Fe2O3+3H2O　Fe2++2H2O　Fe3++3H2O　Fe(OH)2↓　Fe(OH)3↓　白　灰绿　红褐　4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 [题点多维训练] 1.选D　氢氧化铁、氢氧化亚铁都是不溶于水的固体,故A说法正确;氢氧化铁、氢氧化亚铁都属于碱,与酸发生中和反应,生成盐和水,故B说法正确;氢氧化铁受热分解成Fe2O3和H2O,氢氧化亚铁隔绝空气受热分解为FeO和H2O,故C说法正确;氢氧化铁中Fe元素显+3价,处于最高价,只具有氧化性,在空气中不易被氧化,而Fe(OH)2中铁元素化合价为+2价,处于中间价态,以还原性为主,在空气中容易被氧化成Fe(OH)3,故D说法错误。 2.选B　铁粉放入FeCl3溶液中,生成氯化亚铁,加入适量硝酸,把二价铁氧化成三价铁,再加入过量氨水,有红褐色氧氢化铁沉淀生成,氢氧化铁不稳定,加热时分解得到红棕色的残渣是氧化铁,故B正确。 3.选C　铁和氯气反应生成氯化铁,故能一步化合实现,所以A项不符合题意;铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,故能一步化合实现,所以B项不符合题意;氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁,故不能一步化合得到,所以C项符合题意;氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,能通过化合反应一步实现,所以D项不符合题意。 命题热点（一） [题点多维训练] 1.选B　溶液褪色是因为Fe2+具有还原性,KMnO4具有氧化性,KMnO4被Fe2+还原生成Mn2+。 2.选C　铁与水蒸气反应时,生成Fe3O4,而不是Fe2O3,A错误;Fe(OH)2在空气中受热,被氧化生成三价铁,B错误;Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,而Fe(OH)3溶于酸后生成的Fe3+可以氧化I-,生成Fe2+,D错误。 3.解析:(1)Fe为金属单质,则①为单质;铁的氢氧化物有Fe(OH)2和Fe(OH)3两种,则②为Fe(OH)3。(2)从物质类别上看,FeCl3属于盐,可能与氢氧化钠和硝酸银反应;从化合价角度看,Fe3+化合价处于最高价态,具有氧化性,可发生还原反应,可能与铁发生反应。(3)反应Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2为氧化还原反应,Cu失电子,化合价升高,发生氧化反应,作还原剂;铁元素化合价由+3价降低到+2价,得电子,化合价降低,发生还原反应,FeCl3作氧化剂,①反应的离子方程式为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+;②反应中FeCl3中铁元素化合价由+3价降低到+2价,得电子,化合价降低,发生还原反应,作氧化剂。 答案:(1)单质　Fe(OH)3　(2)盐　③⑤　氧化　② (3)①Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+ ②氧化　铁元素的化合价由+3价变为+2价 4.选C　加入铁粉后,发生反应Cu2++FeCu+Fe2+、 2Fe3++Fe3Fe2+,然后将过量的铁粉及Cu过滤即可。 5.解析:①向溶液中通入Cl2发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,除去FeCl2;②向溶液中加入适量Fe粉,发生反应2Fe3++Fe3Fe2+,过滤得到纯净的FeCl2溶液;③向溶液中加入适量Fe粉,发生反应Cu2++FeFe2++Cu,过滤得到纯净的FeCl2溶液; ④向固体中加入足量的稀盐酸(或稀硫酸),发生反应Fe+2H+Fe2++H2↑,过滤得到纯净的铜。 答案:①通入Cl2　2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- ②Fe粉　2Fe3++Fe3Fe2+ ③Fe粉　Cu2++FeFe2++Cu ④稀盐酸(或稀硫酸)　Fe+2H+Fe2++H2↑ 命题热点（二） 4.[实验步骤]　变红色　含有 [思考讨论]　(1)可以先将菠菜灼烧成灰,再溶解、过滤进行实验。 (2)将菠菜汁里的铁元素变成三价铁离子,从而进行检验。 [题点多维训练] 1.解析:(1)向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡红色溶液,说明食品中的部分FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3+,Fe3+与KSCN溶液反应生成红色Fe(SCN)3。 (2)淡红色溶液中还含有较多的Fe2+,向其中加入新制氯水时,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,溶液中Fe3+浓度增大,生成的Fe(SCN)3浓度也增大,溶液红色加深。 (3)①实验中加入过量氯水,放置一段时间后,深红色褪去,说明Fe(SCN)3逐渐消失,而Fe(SCN)3的生成与Fe3+、SCN-有关,根据假设1,溶液中的+3价铁被Cl2氧化为更高价态的铁,分析SCN-中各元素的化合价可知,S为-2价,C为+4价,N为-3价,所以SCN-也具有还原性,故也可能是SCN-被过量的氯水氧化导致深红色褪去。 ②假设2是SCN-被氧化,故只要向褪色后的溶液中补充SCN-,若出现红色,说明假设2成立;若不出现红色,说明假设2不成立。 (4)实验室在保存硫酸亚铁溶液时,由于FeSO4易被空气中的O2氧化,所以常向其中加入少量的铁粉防止其氧化:2Fe3++Fe3Fe2+。 答案:(1)KSCN (2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 (3)①SCN-被过量的氯水氧化 ②取少量褪色后的溶液于洁净的试管中,滴加过量KSCN溶液,若出现红色,则说明假设2成立,若不出现红色,则说明假设2不成立 (4)2Fe3++Fe3Fe2+ 2.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溶液的反应。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溶液的反应,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) 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $