专题9 第2单元 第1课时 反应的合理选择-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套课件PPT（苏教版）

该高中化学课件聚焦铁及其化合物的转化，围绕Fe²⁺和Fe³⁺的性质、相互转化及检验展开，通过FeCl₃制备路径选择等实验探究导入，衔接氧化还原反应原理，搭建从理论到实践的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，结合食品防腐、废水处理等真实情境，培养科学探究与实践能力。通过转化路径分析和离子反应推理发展科学思维，强化“物质转化与性质决定用途”的化学观念，题点训练分层设计，助力学生巩固知识，教师可直接用于课堂教学与评价。

第二单元 探究铁及其化合物的转化 学习目标 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。 2.结合实例认识铁及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 3.认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 重点难点 重点 1.依据氧化还原反应原理预测含Fe2+和Fe3+化合物的性质,并进行实验探究。 2.Fe2+和Fe3+的常用检验方法。 难点 1.Fe2+和Fe3+的性质及相互转化。 2.Fe2+和Fe3+的检验。 第1课时　反应的合理选择 目录 新知探究(一)——FeCl3的制备和Fe3+检验的合理选择 新知探究(二)——Fe2+、Fe3+的相互转化的合理选择 课时跟踪检测 5 FeCl3的制备和Fe3+检验的合理选择 新知探究(一) 1.转化路径的设计思路 首先必须明确 ,然后依据产物特性选择 和可能的 ,确定反应的类型和反应条件,依据所发生的化学反应和产物分离的要求合理选择反应的装置等。 目标产物 反应原料 反应路径 2.FeCl3制备路径的合理选择 路径1 Fe→FeCl3 在点燃条件下氯气将铁氧化为+3价的铁化合物 反应的化学方程式为____________________ 路径2 Fe→FeCl2→FeCl3 用______溶解铁,生成的FeCl2在溶液中被Cl2氧化为FeCl3 反应的化学方程式为_____________________、 ____________________ 2Fe+3Cl2 2FeCl3 盐酸 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 2FeCl2+Cl2===2FeCl3 路径3 Fe→Fe2O3→FeCl3 在一定条件下用空气将铁氧化为氧化铁,再将氧化铁溶解在盐酸中得到氯化铁Fe2O3→FeCl3的离子方程式: Fe2O3+6H+===____________ 2Fe3++3H2O 续表 [微点拨] 在相同价态铁元素化合物之间相互转化,通过非氧化还原反应即可实现;在不同价态铁元素化合物之间相互转化,则需通过氧化还原反应才能实现。 3.Fe3+的检验的合理选择 (1)加碱法(NaOH) ①现象: ___________。 ②离子方程式: _______________________。 ③特点:加入的碱量较多,现象容易__________,反应的灵敏度和精确性________。 红褐色沉淀 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ 受到干扰 都不高 (2)加盐法(KSCN) ①现象:加入KSCN溶液,溶液变为________。 ②离子方程式: ________________________。 ③特点:__________。 [微点拨] 三价铁离子与KSCN溶液生成的血红色物质不是沉淀。 血红色 Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 灵敏度高 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)铁与盐酸反应生成氯化亚铁。( ) (2)铁在氧气中燃烧生成的是三氧化二铁。( ) (3)铁与氯气和与硫单质反应的产物中铁元素的价态相同。( ) (4)检验溶液中是否有Fe3+只能使用KSCN溶液。( ) (5)向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液,会产生红色沉淀。( ) [题点多维训练] √ × × × × 2.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是 (　　) ①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应 ③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A.只有①　　B.①③　　C.①②③　　D.全部 √ 解析:Fe与Cl2反应无论铁过量还是不足,均生成FeCl3;Fe与稀硫酸反应无论硫酸过量还是不足,均生成FeSO4;FeCl2溶液中通入少量Cl2,氯气会将FeCl2氧化成FeCl3;Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中,若铁过量,则产物只有FeCl2。 3.要检验FeSO4溶液是否变质,应选用的最佳试剂是 (　　) A.盐酸 B.稀HNO3 C.NaOH溶液 D.KSCN溶液 √ 解析:Fe2+易被氧化为Fe3+,要检验FeSO4溶液是否变质,可检验溶液中是否含有Fe3+,Fe3+和KSCN溶液反应,溶液变血红色。 4.在下列溶液中加入KSCN溶液,溶液不会显红色的是 (　　) A.加入足量铁粉后的FeCl2溶液 B.Fe在Cl2中燃烧所得产物的水溶液 C.长期暴露在空气中的绿矾溶液 D.加入氯水后的FeCl2溶液 √ 解析:A项,足量铁粉加入FeCl2溶液中不含Fe3+;B项,Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3;C项,绿矾溶液长期暴露在空气中,Fe2+易被氧气氧化为Fe3+;D项,氯水可将Fe2+氧化为Fe3+。 5.在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜,有下列两种途径。若用这两种方法制得的铜质量相等,则下列有关说法符合实际情况的是 (　　) (1)Fe H2 Cu; (2)CuO CuSO4 Cu。 A.消耗氧化铜的质量不同 B.消耗铁的质量相同 C.消耗硫酸的质量相同 D.生成硫酸亚铁的质量不同 √ 解析:途径(1)中用H2还原CuO时,实验前需先通H2排出装置中的空气,实验结束时要继续通H2至试管冷却,故利用途径(1)制取1 mol Cu,消耗的H2大于1 mol,即Fe和H2SO4的消耗量均为(1)>(2),生成FeSO4的质量为(1)>(2),但两种途径中消耗CuO的质量相等。 Fe2+、Fe3+的相互转化的合理选择 新知探究(二) 导学设计　 实验探究铁及其化合物的性质 实验操作 实验现象 实验结论 FeCl3溶液变为_____色。FeCl2溶液___________ Fe3+遇KSCN显血红色, Fe2+遇KSCN不变色 血红色溶液逐渐变为____色 Fe3+被Fe还原为Fe2+ 血红 无明显变化 浅绿 加入氯水后,溶液变成_____色 Fe2+被Cl2________________ 在铜片上留下“十”字 Cu被Fe3+氧化 血红 氧化为Fe3+ 续表 1.Fe2+、Fe3+的相互转化 (1)Fe3+→Fe2+ 的反应——Fe3+具有较强的氧化性 ①2Fe3++Fe===3Fe2+ ②2Fe3++ Cu===2Fe2++ Cu2+ [系统融通知能] (2)Fe2+→Fe3+ 的反应——Fe2+具有较强的还原性 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 小结:Fe2+ Fe3+ 2.“铁三角”转化模型 (1) (2) (3) [微点拨]　在配制含有Fe2+的溶液时,为防止溶液中的Fe2+被氧化,可以在溶液中加入铁钉或铁粉。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现。( ) (2)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现。( ) (3)FeCl2 不能通过化合反应制得。( ) (4)Fe2+可以被Cl2氧化为Fe3+,说明Fe2+具有氧化性。( ) (5)FeCl3溶液可用于印刷电路板制作,是因为 FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜。( ) [题点多维训练] √ √ × × × 2.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物质是 (　　) A.无水硫酸铜　　　　　　 B.硫酸亚铁 C.食盐 D.生石灰 √ 解析:无水硫酸铜能吸收水分,不能防止食物被氧化;硫酸亚铁具有还原性,能防止食品氧化变质;食盐不能防止食品被氧化;生石灰能防止食品受潮,但不能防止食品被氧化。 3.为了除去氯化亚铁溶液中少量的氯化铁杂质,在不引入新的杂质的前提下,应选择的试剂是 (　　) A.氯水 B.氢氧化钠溶液 C.铁粉 D.铜粉 √ 解析:氯水能将氯化亚铁氧化,故A不符;氢氧化钠溶液与氯化亚铁生成氢氧化亚铁沉淀,故B不符;铁粉与FeCl3发生反应2FeCl3+Fe=== 3FeCl2,可达到除杂的目的,故C符合;铜粉与FeCl3反应生成氯化铜,引入新的杂质,故D不符。 √ 4.硫酸亚铁溶液含有硫酸铜和硫酸铁杂质,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的 (　　) A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉 解析:铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁,将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜,然后过滤即可提纯硫酸亚铁,锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁,并且会引入锌离子、镁离子或铝离子等新的杂质。 √ 5.下列关于铁及其化合物的说法错误的是 (　　) A.实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉 B.可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质 C.若FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去 D.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,最终可观察到红褐色沉淀 解析:FeCl2溶液中混有FeCl3可通过加入铁粉除去,氯气能与氯化亚铁反应生成FeCl3,除去了原物质。 6.电子工业常用FeCl3溶液腐蚀铜板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如下: 回答下列问题: (1)FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为______________________(填离子方程式)。 解析:FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+;   2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ (2)反应1和反应2是否都发生了氧化还原反应?　　(填“是”或否”)。   解析:反应1发生2Fe3++Fe===3Fe2+和Cu2++Fe===Fe2++Cu,反应2发生Cl2+2FeCl2===2FeCl3都是氧化还原反应; (3)实验室中进行操作1时,用到的主要玻璃仪器有________________ ___________。   解析:操作1是过滤,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒; 是 漏斗、烧杯和 玻璃棒 (4)滤渣a的主要成分是________。物质X可以选择酸性高锰酸钾溶液吗?若可以,试分析原因;若不可以请分析原因并选择合适的X试剂。 　 ________。  Cu和Fe 不可以,原因是若选用酸性KMnO4溶液,会引入新的杂质,可以用新制 的氯水 解析:滤渣a的主要成分是生成的Cu和过量Fe,物质X不可以选用酸性KMnO4溶液,会引入新的杂质,可以用新制的氯水。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 1.《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中有关于“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测,“青矾”的主要成分为 (　　) A.CuSO4·5H2O　　　　 B.FeSO4·7H2O C.KAl(SO4)2·12H2O D.Fe2(SO4)3·9H2O 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 12 解析: “青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”,青矾是绿色,经煅烧后产物为红色,A为蓝色晶体,B为绿色晶体,C为无色晶体,D为黄色晶体,所以“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O,经煅烧后生成红色Fe2O3。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2.苹果汁中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生,说明维生素C具有 (　　) A.氧化性　　B.酸性　　C.碱性　　D.还原性 解析:根据题给信息可知,若榨汁时加入维生素C,可有效防止Fe2+变成Fe3+,这说明维生素C具有还原性。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.下列试剂不能使Fe2+转化为Fe3+的是 (　　) ①氯水　②NaCl溶液　③酸性KMnO4溶液 ④H2O2溶液　 ⑤盐酸　⑥NaNO3溶液 A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:①氯水有氧化性,能使Fe2+转化为Fe3+;②氯化钠不能氧化亚铁离子;③酸性高锰酸钾溶液有氧化性,能使Fe2+转化为Fe3+;④双氧水有氧化性,能使Fe2+转化为Fe3+;⑤盐酸不能氧化亚铁离子;⑥硝酸钠不能氧化亚铁离子。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.向某晶体的水溶液中加入含有Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴入几滴新制的氯水后,溶液显红色。由此得出的下列结论,错误的是 (　　) A.该晶体中一定含有SCN- B.Fe3+的氧化性比Cl2的氧化性强 C.Fe2+被Cl2氧化为Fe3+ D.Fe2+与SCN-不能形成红色物质 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:Fe2+与氯水中的Cl2发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,氧化性:Cl2>Fe3+。因SCN-与Fe3+反应能生成红色物质,故原溶液中一定含有SCN-,故选B。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.欲证明某溶液中含有Fe2+不含Fe3+,进行如下实验操作时最佳顺序为 (　) ①加入少量氯水　②加入少量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 解析:Fe3+与KSCN溶液反应变红色,Fe2+遇KSCN溶液不变色,但加入氧化剂后Fe2+被氧化成Fe3+,遇KSCN溶液变红色。所以,应先加入KSCN溶液,如果溶液不变色,再加入氯水,溶液变成红色,则可证明原溶液中含有Fe2+不含Fe3+。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6.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.溶液中一定含有Fe3+ C.溶液中可能含Cu2+ D.剩余固体中一定有铜 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:①当固体为铁、铜时,溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu,反应的化学方程式为2FeCl3+Fe===3FeCl2, CuCl2+Fe===Cu+FeCl2,所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+;②当固体为铜时,溶液中一定没有Fe3+,Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定没有Fe3+,可能含有Cu2+,一定含有Fe2+。溶液中一定不含Fe3+,所以加入KSCN溶液不变红色,故A项正确;通过以上分析可知,溶液中一定不含有Fe3+,故B项错误;当固体为铜时,溶液中可能含有Cu2+,故C项正确;通过以上分析可知,剩余固体可能是Fe、Cu,还可能是Cu,剩余固体中一定有Cu,故D项正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7.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放入试管中,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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 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,溶液变红色 原溶液中含有Fe2+ 续表 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 解析:CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+也会与Fe发生反应Fe+2Fe3+===3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,B错误;N与H+形成的HNO3具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,两者会发生氧化还原反应生成Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品是否变质,C错误;若原溶液中不存在Fe2+,存在Fe3+,也有此现象,D错误。 8．(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 下列说法错误的是(　　) A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．R→Q反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析：X是自然界中一种常见矿物的主要成分，根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素，根据固体颜色可知X是FeS2，Y是Fe2O3，溶液Z中含有Fe3＋，溶液R中含有Fe2＋，Q是FeS。Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；含有Fe3＋的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体，溶液颜色发生变化，B正确；FeS可溶于强酸，所以R→Q反应不能在强酸性溶液中进行，C错误；在加热条件下Fe和S化合生成FeS，D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下: 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 则下列说法正确的是(　　) A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:由最终要得到氯化铁晶体及流程图知,b是盐酸,A项错误;操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤,操作Ⅲ为蒸发结晶,所用仪器不相同,B项错误;滤液Z和X中均含有氯化亚铁,因此c为氯气,C项正确;酸性高锰酸钾溶液也能氧化氯离子而褪色,因此不能用于检验溶液W中是否含有亚铁离子,D项错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 10.将H2S和O2的混合气体通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合溶液中反应可回收S,转化过程如图所示。下列描述不正确的是 (　　) √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 A.在图示转化关系中,化合价不变的元素有铜、氢、氯 B.过程Ⅰ反应的离子方程式为 4Fe2++O2+4H+=== 4Fe3++2H2O C.通入过量的氧气或者增大Fe3+的浓度可以减少回收的S中CuS的含量 D.转化过程中参加循环反应的离子只有Fe2+、Fe3+ 解析:观察题图中各种物质可知,H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化,其他元素如O(化合价由0价降低为-2价)、Fe(Fe3+与Fe2+相互转化)、S(S2-转化为S)的化合价均有变化,故A正确; 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 3 由图示可知,Fe2+和O2在过程Ⅰ中发生反应生成Fe3+,根据得失电子守恒和质量守恒,过程Ⅰ反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=== 4Fe3++2H2O,故B错误;要减少回收S中的CuS含量,S2-不能过量,可以通入过量的氧气或者增大Fe3+的浓度与S2-反应以减小S2-的浓度,故C正确;据图可知,过程Ⅰ发生的反应为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,过程Ⅱ发生的反应为Cu2++H2S===2H++CuS↓,过程Ⅲ发生的反应为CuS+2Fe3+===S+2Fe2++Cu2+,据此可知参加循环反应的离子有Fe2+、H+、Cu2+、Fe3+,故D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 11.(10分)将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内,根据下述不同情况,填写金属单质或金属离子。 (1)充分反应后,如果Fe有剩余,则溶液中不可能有___________。   解析:根据Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+Cu2+===Cu+Fe2+、Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,若Fe有剩余,则容器中只有Fe2+,不可能有Fe3+、Cu2+;如果容器内还有大量Fe3+,则还含有Cu2+和Fe2+,一定没有Fe和Cu。如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,Fe能置换出铜,Fe3+能氧化Cu,则容器内不可能有Fe3+和Fe。 Fe3+、Cu2+ 二、非选择题 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)充分反应后,如果溶液中还有大量Fe3+,则溶液中还含有_____________,容器内不可能有_________。   解析:根据Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+Cu2+===Cu+Fe2+、Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,若Fe有剩余,则容器中只有Fe2+,不可能有Fe3+、Cu2+;如果容器内还有大量Fe3+,则还含有Cu2+和Fe2+,一定没有Fe和Cu。如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,Fe能置换出铜,Fe3+能氧化Cu,则容器内不可能有Fe3+和Fe。 Cu2+、Fe2+ Fe、Cu 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)充分反应后,如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,则容器内不可能有_________。   解析:根据Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+Cu2+===Cu+Fe2+、Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,若Fe有剩余,则容器中只有Fe2+,不可能有Fe3+、Cu2+;如果容器内还有大量Fe3+,则还含有Cu2+和Fe2+,一定没有Fe和Cu。如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,Fe能置换出铜,Fe3+能氧化Cu,则容器内不可能有Fe3+和Fe。 Fe3+、Fe 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.(15分)经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示: (1)c(H+)=_____mol·L-1。   解析:根据电荷守恒知,c(H+)+3c(Fe3+)+2c(Cu2+)+c(Na+)=c(OH-)+ 2c(S),废水呈强酸性,氢氧根浓度很小,计算时可忽略,代入题给数据计算得c(H+)=0.01 mol·L-1。 离子 Fe3+ Cu2+ S Na+ H+ 浓度/(mol·L-1) 2×10-3 1×10-3 1×10-2 2×10-3   0.01 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)为了减少污染并变废为宝,工程师们设计了如下流程,回收铜和绿矾(FeSO4·7H2O)。 ①工业废水中加入铁粉后,反应的离子方程式为 Fe+Cu2+===Fe2++Cu、________________、___________________。   解析:工业废水中含有Cu2+、Fe3+和H+,加入铁粉后,反应的离子方程式为Fe + Cu2+===Fe2++Cu、Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑。 Fe+2Fe3+===3Fe2+ Fe+2H+===Fe2++H2↑ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ②试剂B是_______。   解析:过滤得到的固体C为铁和铜的混合物,加入过量硫酸,过滤,得铜和硫酸亚铁溶液,故试剂B是硫酸。 ③操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶、______,最后用少量冷水洗涤晶体,在低温下干燥。 解析:操作Ⅲ是从溶液中获得晶体的操作,为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,最后用少量冷水洗涤晶体,在低温下干燥。 硫酸 过滤 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ④通过检验溶液D中Fe3+来判断废水中Fe3+是否除尽,实验方法是 ___________________________________________________________ _____________。   解析:Fe3+的检验用KSCN溶液,故判断废水中Fe3+是否除尽,实验方法是取少量D中溶液于试管中,滴加1滴KSCN溶液,不出现红色,说明废水中Fe3+除尽。 取少量D中溶液于试管中,滴加1滴KSCN溶液,不出现红色,说明废 水中Fe3+除尽 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ⑤获得的FeSO4·7H2O需密闭保存,原因是_____________________ _________________________________。   解析:Fe2+易被氧化,绿矾晶体易失去结晶水,故FeSO4·7H2O需密闭保存。 FeSO4有还原性,易被 氧化(或FeSO4·7H2O易失去结晶水) ⑥上述1 000 L废水经处理,可获得FeSO4·7H2O的物质的量是 mol。 12   解析:1 000 L废水中n(Fe3+)=2 mol,560 g铁粉的物质的量为10 mol,根据铁元素守恒知,经上述处理,可获得 FeSO4·7H2O的物质的量是12 mol。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 13.(15分)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:(氯化铁)熔点为306 ℃,沸点为315 ℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600 ℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。(氯化亚铁)熔点为670 ℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题: 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (1)在装置A中,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,反应的离子方程式为________________________________________。   仪器D的名称是___________。   2Mn+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O 球形干燥管 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:在装置A中,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,反应的离子方程式为2Mn+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。仪器D的名称是球形干燥管。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)D中装的药品是碱石灰,其作用是__________________________ ________________________________。   吸收未反应的Cl2,防止空气 中的水蒸气进入装置C,使FeCl3潮解 解析:氯气有毒,需要进行尾气处理,又因为氯化铁易吸收空气中的水分而潮解,所以D中装的药品是碱石灰,其作用是吸收未反应的Cl2,防止空气中的水进入装置C,使FeCl3潮解。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)定性分析:取装置C中的少量产物溶于稀硫酸中配成稀溶液待用。若产物中混有FeCl2,可用下列试剂中的____(只能选取一种试剂,填序号)进行检测,实验现象是_______________。   ①H2O2溶液　②KI⁃淀粉溶液　③KSCN溶液　④K3[Fe(CN)6]溶液 ④ 有蓝色沉淀生成 解析:如果产物中混有FeCl2,可用K3[Fe(CN)6]溶液检验,答案选④,实验现象是有蓝色沉淀生成。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (4)定量分析:取装置C中的产物,按以下步骤进行测定,①称取4.60 g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40 g。则该样品中铁元素的质量分数为　　　 %(结果精确到小数点后两位)。   解析:H2O2溶液能把亚铁离子氧化为铁离子,加入氢氧化钠转化为氢氧化铁沉淀,灼烧沉淀转化为氧化铁,物质的量是=0.015 mol,根据铁元素守恒可知铁元素的质量是0.015 mol×2×56 g·mol-1=1.68 g,则该样品中铁元素的质量分数为×100%≈36.52%。 36.52 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (5)由(4)定量分析数据得出结论,并提出改进措施。 ①用题目所给的装置制得的产物中,铁元素含量______(填“相等”“偏高”或“偏低”),说明含有FeCl2杂质。   偏高 解析:由于氯化铁中铁元素的质量分数小于氯化亚铁中铁元素的质量分数,则用题目所给的装置制得的产物中,如果铁元素含量偏高,则说明含有FeCl2杂质。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ②若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的“装置”改进措施是 在A、B装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置,除去Cl2中混有的HCl 。 解析:由于生成的氯气中含有氯化氢,氯化氢能与铁反应生成氯化亚铁,则若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的“装置”改进措施是在A、B装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置,除去Cl2中混有的HCl。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn ―→―→―→―→ $