3.1 铁的多样性 讲义-2026-2027学年高一上学期化学鲁科版必修第一册

教学目标 1.能从物质类别和铁元素化合价的角度认识亚铁盐和铁盐的主要性质,理清铁元素不同价态之间的转化关系,增强证据推理与模型认知能力 2.能完成探究亚铁盐和铁盐性质的实验,提升科学探究与创新能力 3.能应用氧化还原反应原理和实验探究Fe2+和Fe3+的相互转化,掌握Fe2+和Fe3+的检验方法,培养证据推理和模型认知能力 4.从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，预测含有铁元素的物质的性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析解释有关实验现象，培养科学探究与创新意识的化学核心素养 5.利用含有铁元素的物质的性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单任务的方案；能从物质类别和元素价态变化的角度说明物质的转化路径，培养证据推理与模型认知的意识 6.分别根据含有铁元素的物质的性质，分析生产、生活中的实际问题，如补铁剂中铁元素价态的检验、线路板废液的回收利用等，培养科学态度与社会责任的化学核心素养 7.能从物质类别和元素化合价的角度，预测铁及其化合物的转化，并能通过实验进行验证、分析和解释。 8.能从元素化合价的角度、依据氧化还原反应原理预测铁及其化合物的性质及其物质间的转化，设计实验进行验证，并能分析、解释有关现象。 9.能利用铁及其化合物的性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单任务的方案，并分析科学实验、生产、生活中的某些常见问题 ，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 重点和难点 重点：Fe2+和Fe3+的性质、Fe3+的检验；铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物的性质及不同价态间的转化；含铁物质性质及物质间的转化关系 难点：Fe2+和Fe3+之间的相互转化及在生活生产中的应用；铁的化合物的相互转化及在生活生产中的应用 知识点1 铁元素的含量和存在形态 1、铁元素的含量 铁元素在地壳中的含量处于第四位，铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。 2、铁元素的存在形态 (1)游离态：存在于陨铁中。 (2)化合态：主要以＋2、＋3价铁的化合物存在。如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。 3、日常生活用品中含铁元素的物质 (1)铁锅的主要成分铁单质； (2)补铁保健品中含亚铁盐； (3)粉刷墙壁的红色涂料中含Fe2O3； (4)激光打印机的墨粉中含Fe3O4。 4、铁及其化合物价态和类别的关系 【易错提醒】 教材P82“铁锅的主要成分是铁单质”，那么使用铁锅炒菜可以补充人体内的铁元素吗？ 提示：在生活中使用铁锅可以有效补铁，当铁与酸性物质反应时生成亚铁盐可以有效补充铁元素。 1. 下列有关铁元素和铁矿石的说法正确的是（ ） A.铁元素是地壳中含量最多的金属元素 B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C.铁元素在自然界中既存在游离态(单质)，又存在化合态(化合物) D.黄铁矿与磁铁矿的主要成分相同 2. 下列说法正确的是（ ） A.我国使用最早的金属是铁制品 B.自然界中的铁元素只存在于化合物中 C.补铁保健品中的铁元素化合价为+3价 D.高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来 3. 某南极考察队在印度洋发现了一种不寻常的鱼,它的血液像水一样无色透明。经研究发现这种鱼的血液中某种元素的含量是其他鱼的血液中的十分之一,这种元素是（ ） A.Cu　　　 　B.Pb　 　　　C.Ag　 　　　D.Fe 4. 中国南海，它与琥珀、珍珠统称为有机宝石，红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素可能是（ ） A．Na　　　　 B．Fe C．Si D．Cu 5. 《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中关于“青矾”的描述为“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……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 命题点2 亚铁盐和铁盐的性质 1、亚铁盐和铁盐组成及常见物质 物质 亚铁盐 铁盐 组成 含有Fe2＋的盐 含有Fe3＋的盐 常见物质 FeSO4·7H2O、FeCl2等，其水溶液呈浅绿色 FeCl3·6H2O、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等，其水溶液呈黄(或棕黄)色 2、实验探究 ①知识支持：Fe3＋和KSCN溶液反应，溶液显血红色，离子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 ②可供选择的试剂 FeSO4溶液、FeCl3溶液、NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KSCN(硫氰酸钾)溶液、KI溶液、淀粉溶液、铁粉、锌片、铜片。 [实验1]　探究Fe3＋的性质 实验操作 实验现象 离子方程式 与碱反应 产生红褐沉淀 Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓ 氧化性 加入KSCN溶液，溶液变为血红色，再加入足量铁粉，振荡，溶液变为浅绿色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 加入KSCN溶液，溶液变为血红色，再加入足量铜片，振荡，溶液变为蓝色 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 无色溶液变为浅绿色 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 [实验2]　探究Fe2＋的性质 实验操作 实验现象 离子方程式 与碱反应 慢慢挤入NaOH溶液，生成白色沉淀 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 还原性 加入KSCN溶液，无明显现象，滴加氯水后，溶液呈血红色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　 溶液由紫红色变为棕黄色 5Fe2＋＋MnO＋8H＋=== 5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 氧化性 溶液由浅绿色变为无色 Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ 3、Fe2+ 和Fe3+的检验 离子 方法 现象 Fe2+ 加入NaOH溶液 先生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀。 先加入KSCN溶液，再加氯水 加入KSCN溶液不变色，再加氯水，溶液变红色。 加入铁氰化钾 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 Fe3+ 加入NaOH溶液 生成红褐色沉淀。 先加入KSCN溶液 溶液变红。 4、含Fe2+、Fe3+的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 【易错提醒】 1.Fe2＋既有氧化性又有还原性 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。 2.Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价的亚铁离子或0价的铁 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 3.如何检验氯化亚铁溶液中是否含有氯化铁？ 答案：取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明氯化亚铁溶液中含有氯化铁。 4.如何检验氯化铁溶液中是否含有氯化亚铁？ 答案：取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，如果酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去，则证明含有氯化亚铁。 1．根据目前对铁元素价态的认识，下列所含铁元素的物质既有氧化性又有还原性是（ ） A．Fe　　 B．FeCl3　 　C．FeSO4　　 D．Fe2O3 2． 已知下列三个实验中均发生了化学反应: ①将光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中　②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水　③将铜丝放入氯化铁溶液中。下列判断正确的是（ ） A.实验①中铁钉作氧化剂 B.实验②说明Fe2+具有还原性 C.实验③中发生的是置换反应 D.上述实验证明氧化性Fe3+>Fe2+>Cu2+ 3． 下列试剂能用来区分Fe3＋与Fe2＋的是（ ） A．NaCl　　B．HCl　　C．KNO3　　D．KSCN 4． 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＋。 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂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 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 5． 向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是（ ） A．该溶液中一定含有SCN－ B．氧化性：Fe3＋>Cl2 C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质 D．Fe2＋被氧化为Fe3＋ 命题点3 铁单质 1、铁的物理性质 色、态 密度 熔点 抗腐蚀性 导热性、延展性 导电性 特性 银白色固体 7.86 g·cm－3 1 538 ℃ 较差 良好 比铜、铝差 能被磁铁吸引 2、铁的化学性质 (1)与酸反应生成氢气： 与盐酸、硫酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 (2)与某些盐溶液发生置换反应： 与硫酸铜溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 (3)与非金属反应 a．与氧气反应：3Fe＋2O2Fe3O4。 b．与氯气反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 (4)铁与水的反应： ①铁与冷水或热水不反应。 ②铁与水蒸气的反应。 实验装置 实验现象 试管内得到黑色固体；用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声 实验结论 铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 注意事项 湿棉花的作用：提供水蒸气；肥皂液的作用：收集氢气 【易错提醒】 如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？ 提示：取少量固体于试管中，加入稀硫酸（不能用盐酸）溶解，将溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含有Fe3＋。 1. 铁在自然界中分布广泛，但由于不易冶炼，因而人类对铁的利用是比较晚的，据考证，我国在公元前700年左右才知冶铁。铁在一定条件下，跟下列有关物质的反应，所得产物错误的是（ ） A．Fe FeCl3　　　　 B．Fe FeS C．Fe Fe(OH)3 D．Fe Fe3O4 2. 还原铁粉与水蒸气反应的装置如下图所示，下列有关该实验的说法正确的是（ ） A．反应生成Fe2O3 B．肥皂液的主要作用是检验生成的H2 C．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂 D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来 3. 将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述正确的是（ ） ①铁钉表面产生气泡 　②溶液由无色逐渐变为浅绿色 ③铁钉的质量减小　 ④溶液的质量减小 A.②③ B.①②④ C.①②③ D.①②③④ 4. 下列关于铁的叙述错误的是（ ） A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁铁吸引 C．铁是导电性最强的金属 D．铁具有延展性和导热性，可以制作炊具 5. 某同学欲在实验室中完成铁与水蒸气反应的实验,装置如图甲、乙所示。 已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物,C中放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。 对比两装置,回答下列问题: (1)如何检查乙装置的气密性? 　 。  (2)乙装置中湿沙子的作用是　 。  (3)B处发生反应的化学方程式为　 。  (4)该同学认为在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体,装置H必不可少,H的作用是 　 。  (5)对比甲、乙两装置的B和K,B的优点是 　 。  命题点4 铁的氧化物 1、铁的氧化物的物理性质及用途 名称 氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 铁元素的化合价 +2 +3 +2、+3 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体 (具有磁性) 溶解性 都不溶于水 用途 用作色素 用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 磁性材料 2、铁的氧化物的化学性质： （1）从物质类别角度，铁的氧化物都能和酸反应生成相应的盐和水。写出下列氧化物和稀盐酸反应的离子方程式： ①FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O； ②Fe2O3：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　； ③Fe3O4：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　。 （2）从化合价角度，铁的氧化物都具有氧化性，其中FeO中Fe元素的化合价为＋2价，化合价还可以升高，具有还原性。 ①FeO不稳定，在空气中受热被氧化生成Fe3O4，FeO在反应中表现还原性。 ②铝热反应 实验装置 实验现象 a.镁条剧烈燃烧，并发出耀眼白光。 b．三氧化二铁与铝粉剧烈反应，放出大量的热，火星四射。 c．纸漏斗下面被烧穿，有红热熔融物落入蒸发皿中。 d．熔融物冷却后变黑，能被磁铁吸引 实验结论 铁的氧化物与铝粉在高温下可发生反应，置换出铁。反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，Fe2O3在反应中表现氧化性 【易错提醒】 （1）铝热剂：铝粉与难熔金属氧化物的混合物。 （2）铝热反应：铝与某些难熔金属氧化物在高温条件下发生的置换反应。 （3）铝热反应的原理：利用金属铝的强还原性，铝单质与其他金属氧化物之间发生置换反应，产生大量的热。 （4）铝热反应的应用：铝与三氧化二铁反应放出大量的热，该反应常用于焊接钢轨、制备金属钠米复合材料等。 1. 铁有多种氧化物，下列关于铁的氧化物说法正确的是（ ） A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，可能是来自氧化亚铁 B．Fe2O3是红棕色粉末，俗称磁性氧化铁，常用作红色油漆和涂料 C．Fe3O4中Fe元素的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物 D．铁的氧化物都是碱性氧化物 2. 四氧化三铁（Fe3O4）的组成可表示为FeO·Fe2O3，下列关于Fe3O4的说法不正确的是（ ） A.Fe3O4是一种混合物 B．FeO在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4 C．Fe3O4与盐酸反应的产物中铁的价态有两种 D．Fe3O4俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料 3. 铁有多种氧化物，下列关于铁的氧化物说法正确的是（ ） A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，可能是来自氧化亚铁 B．Fe2O3是红棕色粉末，俗称磁性氧化铁，常用作红色油漆和涂料 C．Fe3O4中Fe元素的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物 D．铁的氧化物都是碱性氧化物 4. 下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁的说法不正确的是（ ） A．铁元素的化合价不完全相同 B．氧元素的化合价完全相同 C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色粉末 D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 5. 下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是（ ） A．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 B．磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红 C．向某溶液中先通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明原溶液中一定含有Fe2＋ D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物 命题点5 铁的氢氧化物 1、铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色和溶解性 白色固体,不溶于水 红褐色固体,不溶于水 稳定性 在空气中易转化为 Fe(OH)3 受热易分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 与盐酸反应(离子方程式) Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O 制备 Fe2++2OH-Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ 转化 化学方程式 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 现象 白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 2、铁的氢氧化物的制备 在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。 FeCl3溶液 FeSO4溶液 加入NaOH溶液后的现象 产生红褐色沉淀 生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 离子方程式 Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 【易错提醒】 防止Fe(OH)2被氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,除去溶液中的氧气。 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部,并慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。 1. 实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为了使产物不容易被氧化，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溶液的上面加一层煤油，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溶液中 D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能振荡试管 2. 某同学欲利用如下图所示装置制取能较长时间存在的Fe（OH）2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是（ ） A．X可以是稀硫酸或NaOH溶液 B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe（OH）2可较长时间存在 3. 如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2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：______________________________________。 4. 氢氧化亚铁的制造通常是向亚铁盐溶液中添加碱金属氢氧化物，由于容易被氧化，所以反应必须在较稳定的气体(例如氮气、氩气)中进行。在如图所示装置中，用不含O2的NaOH溶液、铁屑和稀硫酸制备。 (1)在试管Ⅰ中加入的试剂是______________________________。 (2)在试管Ⅱ中加入的试剂是______________________________。 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是________________________________________________________________。 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________。 5. 已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。 (1)写出A、C、F、G的化学式 A．________　C．________　F．________　G．________。 (2)检验D中阳离子的方法为___________________________________________________________________。 (3)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。 ①E→F：__________________________________________________。 ②C→D：___________________________________________________。 命题点6 铁及其化合物之间的转化 1、铁及其化合物的“价－类”二维图（写出对应的化学方程式及其反应类型） 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) 2、铁及其化合物之间存在两种转化关系 含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应实现；含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可借助氧化还原反应实现。 【易错提醒】 集成电路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。印刷电路板的原材料是覆铜板，制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”。 (1)用化学方程式解释FeCl3溶液为什么能腐蚀铜而用于制造印刷电路板。 提示：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。 (2)由FeCl2生成Fe或FeCl3，你能写出其化学方程式吗？ 提示：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。 3、含铁物质的分离与提纯 主要物质 杂质 除杂方法 反应原理 Fe2+ Fe3+ 加过量铁粉 后过滤 Fe+2Fe3+3Fe2+ FeCl3 FeCl2 加氯水或 H2O2 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 或2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O Fe2+ Cu2+ 加过量铁粉 后过滤 Cu2++FeFe2++Cu 4、亚铁盐的保存 保存亚铁盐溶液应加入少量铁屑或铁粉，目的是防止Fe2＋被空气中的氧气氧化：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 利用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板： 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 5、铁及其化合物的制备 例如，无水FeCl3可用铁屑和Cl2直接作用制得：2Fe＋3Cl22FeCl3。 【易错提醒】 教材P88“如铁及其化合物的制备、亚铁盐溶液的保存等”实验室中如何保存硫酸亚铁？ 提示：为了防止亚铁离子被氧化、在配制硫酸亚铁时需要加入少量的铁粉。 1. 下列物质能通过化合反应制取的是（ ） ①FeCl2　 ②Fe2（SO4）3 　③Fe3O4 ④Fe（OH）2　 ⑤Fe（OH）3 　⑥FeS 　⑦FeCl3 A．①②③④⑤⑥　　　B．①③⑤⑥⑦　　　C．③⑤⑥⑦　　　D．③④⑤⑥⑦ 2. 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，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价—类”二维图如下，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是（ ） A．铁与水蒸气在高温下反应可实现图中转化① B．向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或滴加H2O2溶液均可实现图中转化④ C．由图可预测：高铁酸盐（FeO）具有强氧化性，可将Fe2＋转化为Fe3＋ D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水 3. 研究不同价态铁元素之间的转化是合理利用铁元素的基本途径。铁及其化合物的“价—类”二维图及部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示(f、g可溶于水)。下列推断不合理的是（ ） A.a与H2O(g)高温下反应可实现a转化为c B.g与Cu反应或b与H+反应,均可得到f C.可实现f→d→e→g→f的循环转化 D.由图可预测:高铁酸盐()具有强氧化性,可用于消毒 4. 根据框图分析，下列说法不正确的是（ ） A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性弱 B．若反应③中不加稀硫酸，则可能生成红褐色沉淀 C．反应④的离子方程式可表示为E3＋＋3SCN－===E（SCN）3↓ D．在反应①中用的硫酸只表现了酸性 5. 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，其化学原理为如下反应：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 ①用单线桥表示电子转移。 _____________________________________________________ ②反应中FeCl3作________剂，理由是______________________________。 ③写出该反应的离子方程式_______________________________________。 命题点7 补铁剂中铁元素价态的检验 1、预测补铁剂中铁元素价态 补铁剂中铁元素价态有以下3种可能： ①可能为＋2价（Fe2＋）； ②可能为＋3价（Fe3＋）； ③可能既有＋2价，又有＋3价（Fe2＋和Fe3＋）。 2、补铁剂中铁元素价态的检验 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量补铁口服液于试管中,滴入KSCN溶液 A.不变红 无Fe3+ B.变红 有Fe3+ 若出现现象A,向反应后的溶液中滴加氯水 溶液变红 有Fe2+ 若出现现象B,另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 有Fe2+ 紫红色不褪去 无Fe2+ 3．铁元素与人体健康 铁元素的 生理功能 铁元素是人体中含量最高的生命必需的微量元素，其中以血红蛋白的功能最为显著。血红蛋白分子中含有＋2价铁离子，使血红蛋白分子具有载氧功能。如果因为某种原因使血红蛋白分子中的＋2价铁被氧化成＋3价铁，这种血红蛋白分子就会丧失载氧能力。 缺铁的 危害 如果人体缺铁，会引起的疾病是缺铁性贫血；如果血红蛋白分子中的铁元素被氧化成高价态，会使人体出现缺氧症状 科学合理食用富铁食品及补铁 人体内的铁元素主要来源于食物。动物血、肝脏、骨髓以及蛋黄、菠菜、木耳、葡萄、红枣、大豆、芝麻等食物含有丰富的铁元素 维生素C具有还原性，可以将Fe3＋转化成人体可以吸收的Fe2＋，所以食用维生素C含量较高的食物有利于人体对铁元素的吸收 【易错提醒】 （1） 在验证补铁口服液中是否含有Fe2＋的实验中，向溶液中加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，则一定证明含有Fe2＋吗？ 提示：不一定。因为补铁口服液中的抗氧化剂（维生素C）有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色。 （2）能否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态？为什么？ 提示：不能。若补铁剂中含有Fe3＋，加入NaOH溶液立即产生红褐色沉淀，则无法检验Fe2＋的存在。 1. 《开宝本草》中记载了中药铁华粉的制作方法:“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”由此可知中药铁华粉的主要成分是（ ） A.氧化铁 B.氯化亚铁 C.氯化铁 D.醋酸亚铁 2. 如果人体血液缺乏亚铁离子,就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉,这些铁粉在人体胃酸(主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是（ ） A.铁粉具有还原性 B.铁元素是人体必需的微量元素 C.亚铁盐溶液呈浅绿色 D.Fe+2H+Fe3++H2↑ 3. 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。菠菜中铁元素的检验包含以下步骤：剪碎→研磨→溶解→过滤→氧化→检验，下列表述不正确的是（ ） A．将菠菜剪碎后，可以在坩埚中进行研磨 B．过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒 C．硝酸具有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水 D．菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在 4. 某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验，流程如下： 下列说法不正确的是（ ） A．步骤①研磨时需要在研钵中进行 B．步骤②加入氨水的作用是将Fe2＋完全沉淀 C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重 D．每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g 5. 某补铁剂的主要成分为琥珀酸亚铁。某化学兴趣小组为了检验该药片中Fe2＋的存在并测定铁元素的含量，设计如下实验（假设反应过程无铁元素损耗）： 请回答下列问题： （1）写出Fe2O3的一种常见用途：__________________________________________。 （2）操作Ⅰ的名称是__________，试剂1是　　　　　　　（填试剂名称）。 （3）证明药片中含有Fe2＋的依据：____________________________________________________________________。 （4）淡红色溶液中加入氯水，发生反应的离子方程式为_____________________________________。 （5）该药片中铁元素的含量为_____________（用含有a、b的式子表示）。 1．（2025·山东青岛·一模）中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列叙述正确的是（ ） A．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”中的越窑瓷器“翠色”来自氧化铁 B．《神农本草经》中描述石胆“能化铁为铜”，从分类角度来看“石胆”属于单质 C．“以汞和金涂银器上，成白色，入火则汞去而金存，数次即黄”，该过程为汽化 D．《本草纲目》中记载“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤”，“矾”指的是明矾 2．（25-26高一上·山东·月考）向的溶液中加入适量的NaOH溶液，使恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化。则此时所得红棕色固体的质量为（ ） A．3.2 g B．2.82 g C．1.6 g D．1.44 g 3．（22-23高一上·陕西宝鸡·期末）将一定量的金属铁、铜投入一定浓度的溶液中充分反应，下列对反应情况推断正确的是（ ） A．当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有、，一定无 B．当铁、铜均剩余时，溶液中一定有、，一定无 C．当铜剩余，铁不剩余时，溶液中一定有，一定无 D．当铜剩余，铁不剩余时，溶液中一定有，一定无、可能含有 4．（25-26高一上·山东临沂·期末）部分含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ） A．a可与f反应生成d B．b在空气中加热可生成 C．f加入浓碱液制得e的胶体 D．可存在的循环转化关系 5．（25-26高一上·山东·月考）合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法中，不正确的是（ ） A．硬铝可用于制造飞机的外壳 B．钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳 C．不锈钢可用于制造地铁列车的车体 D．所有金属元素被称为“冶金工业的维生素” 6．（25-26高一上·山东德州·期末）用溶液与反应制备电路板，产生的废液中含有、(忽略体积变化)。按如图所示的流程回收和氯化铁晶体。下列说法正确的是（ ） A．加入试剂先发生反应 B．滤液I中 C．试剂c可以选用稀硝酸 D．操作③是蒸发结晶 7．（25-26高一上·山东青岛·月考）螺旋藻中富含铁元素，螺旋藻中铁元素的检验可经过以下四步完成：灼烧灰化→硝酸溶解→过滤→检测滤液中的铁元素。下列说法错误的是（ ） A．“灼烧灰化”选用仪器②③⑧ B．④用于配制硝酸时需洗净、检查是否漏水，不需要烘干 C．“过滤”时需沿②通过⑤向①中转移液体 D．检测铁元素时，⑥悬垂于⑦的上方滴加溶液 8．（2026·山东滨州·一模）由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再进一步制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下： 下列说法正确的是（ ） A．步骤①最好选用强氧化性酸 B．步骤②涉及的离子方程式为 C．步骤③须控制条件防止绿矾氧化和分解 D．步骤④每生成1 mol FeO(OH)，理论上需消耗空气的体积约为28 L 9．（2026·山东泰安·二模）下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是（ ） A．澄清透明无色溶液中：、、、 B．溶液中：、、、 C．室温下，的溶液中：、、、 D．能使酚酞变红的溶液中：、、、 10．（25-26高一上·山东德州·期末）Cl、Fe元素的“价一类”二维图如图所示。 请回答下列问题： (1)d的化学式为_______，e的电离方程式为___________________________________。 (2)将过量的与少量h置于a的稀溶液中充分反应，溶液中的溶质为__________(填化学式)。 (3)实验室制备i胶体的化学方程式为_________________________________________，提纯i胶体的方法为_________。 (4)常温下由的离子方程式为_______________________________________________。 (5)c可替代b进行自来水消毒，同样被还原为。则等物质的量的和消毒时，转移电子数之比为___________。 11．（25-26高一上·山东济宁·期末）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。铁元素的部分“价-类”二维图如图，其中M表示一种含铁化合物。 请回答下列问题： (1)M的名称为_______。 (2)将潮湿的放在空气中一段时间，可观察到的现象是___________________________________________；将放在坩埚中充分加热，最终坩埚中剩余的固体为___________(填化学式)。 (3)写出反应②的离子方程式：___________________________________________________________。 (4)转化为需要加入合适的__________(填“还原”或“氧化”)剂才能实现；向含有的溶液中添加下列各组试剂，可以将转化为的有___________(填标号)。 A．酸性高锰酸钾溶液    B．锌粉    C．碘化钾溶液    D．酸性过氧化氢溶液 (5)碱性环境中，向NaClO溶液中加入，可实现反应③，写出该反应的离子方程式：___________________________________________________________。 12．（23-24高一上·山东烟台·期中）铁的化合物在生产生活中应用广泛，回答下列问题： (1)是一种重要的铁盐，常用于金属蚀刻。某同学向盛有黄色溶液的烧杯中加入石灰石粉末，发现有无色气泡产生。静置24小时，可观察到烧杯内液体变为透明的红褐色，猜想得到了胶体。 ①证明该猜想正确的实验方法是_______________________________，此反应的离子方程式为___________________________________________________________。 ②分离该红褐色液体与烧杯底部石灰石的方法是___________(填操作名称，下同)：除去红褐色液体中混有的的方法是___________。 (2)硫酸铁铵常用作分析试剂和媒染剂。实验室利用废铁屑(含、等杂质)制备硫酸铁铵晶体[]的实验流程如下。 ①用离子方程式表示的作用___________________________________________________。 ②硫酸铁铵晶体中结晶水含量的测定：准确称量9.640g硫酸铁铵晶体配成100溶液，向该溶液中加入过量0.5溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量，得9.320g白色固体。判断溶液已过量的操作是_______________________________________________________________________；硫酸铁铵晶体中_______。 13．（25-26高一上·山东济南·期末）菱锰矿(主要成分为，还含有、、、及少量)是制备高纯氯化锰晶体()的优质原料。某化学兴趣小组设计的模拟工艺流程如下： 已知：“系列操作”中的某些操作是在气氛下进行的。 回答下列问题： (1)“酸浸”时菱锰矿的主要成分与盐酸反应的离子方程式为_________________________________________________，滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。 (2)“氧化”中发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________。 (3)“除铁铝”中除铝的离子方程式为_________________________________________________________________。 (4)“系列操作”包括__________、___________、过滤、洗涤、干燥等步骤，洗涤时用冷水的原因是___________________。 (5)“母液”中含有的阳离子主要是___________和___________(填离子符号)。 14．（25-26高一下·山东菏泽·期中）某环保科技公司为响应“海洋资源绿色利用”的号召，设计了一套从深海含碘卤水中提取高纯度单质碘的工艺，该工艺可实现碘资源的零损耗回收，同时避免含氯废水排放。以下是该工艺的核心流程图。 下列说法错误的是（ ） A．“转化”过程反应的离子方程式为Fe+2AgI=Fe2++2I-+2Ag B．“氧化”过程若反应物用量比时，反应的离子方程式为6Cl2+2Fe2++10I-=2Fe3++5I2+12Cl- C．“低温干燥”可减少碘的损失，同时避免高温导致活性炭吸附性下降 D．实验室中操作X为重结晶 15．（25-26高一上·山东烟台·期末）某实验小组制备高铁酸钾()并进行相关探究，设计如下实验装置。 已知：为紫色固体，具有强氧化性，微溶于KOH溶液，在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性或中性溶液中快速产生。 回答下列问题： (1)制备(夹持装置略) ①仪器a的名称是_______________，B中试剂为_______________________。 ②装置C中反应生成时，消耗和的物质的量之比为___________，由此可知，氧化性：_______(填“>”“<”或“=”)，装置中发生副反应的化学方程式为______________________________________。 ③装置C：存在一处缺陷，会导致产率降低，改进的方法是________________________________。 (2)探究的氧化性 取装置C中紫色溶液，加入稀，得到溶液Ⅰ，产生黄绿色气体，经检验气体中含有。为证明是否氧化了产生，设计以下实验： ①取少量溶液Ⅰ，经检验存在，但的存在无法证明氧化了产生，原因为(用离子方程式表示)___________________________________________________。 ②用KOH溶液充分洗涤装置C中所得固体，再用KOH溶液将溶出，得到紫色溶液Ⅱ．取少量溶液Ⅱ，滴加盐酸产生，可以证明氧化了产生。 洗涤的目的是为了除去固体表面的___________(填离子符号)，对于、氧化性强弱的比较，制备实验与该探究实验得出结论恰好相反的原因是_______________________________________________。 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 教学目标 1.能从物质类别和铁元素化合价的角度认识亚铁盐和铁盐的主要性质,理清铁元素不同价态之间的转化关系,增强证据推理与模型认知能力 2.能完成探究亚铁盐和铁盐性质的实验,提升科学探究与创新能力 3.能应用氧化还原反应原理和实验探究Fe2+和Fe3+的相互转化,掌握Fe2+和Fe3+的检验方法,培养证据推理和模型认知能力 4.从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，预测含有铁元素的物质的性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析解释有关实验现象，培养科学探究与创新意识的化学核心素养 5.利用含有铁元素的物质的性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单任务的方案；能从物质类别和元素价态变化的角度说明物质的转化路径，培养证据推理与模型认知的意识 6.分别根据含有铁元素的物质的性质，分析生产、生活中的实际问题，如补铁剂中铁元素价态的检验、线路板废液的回收利用等，培养科学态度与社会责任的化学核心素养 7.能从物质类别和元素化合价的角度，预测铁及其化合物的转化，并能通过实验进行验证、分析和解释。 8.能从元素化合价的角度、依据氧化还原反应原理预测铁及其化合物的性质及其物质间的转化，设计实验进行验证，并能分析、解释有关现象。 9.能利用铁及其化合物的性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单任务的方案，并分析科学实验、生产、生活中的某些常见问题 ，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 重点和难点 重点：Fe2+和Fe3+的性质、Fe3+的检验；铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物的性质及不同价态间的转化；含铁物质性质及物质间的转化关系 难点：Fe2+和Fe3+之间的相互转化及在生活生产中的应用；铁的化合物的相互转化及在生活生产中的应用 知识点1 铁元素的含量和存在形态 1、铁元素的含量 铁元素在地壳中的含量处于第四位，铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。 2、铁元素的存在形态 (1)游离态：存在于陨铁中。 (2)化合态：主要以＋2、＋3价铁的化合物存在。如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。 3、日常生活用品中含铁元素的物质 (1)铁锅的主要成分铁单质； (2)补铁保健品中含亚铁盐； (3)粉刷墙壁的红色涂料中含Fe2O3； (4)激光打印机的墨粉中含Fe3O4。 4、铁及其化合物价态和类别的关系 【易错提醒】 教材P82“铁锅的主要成分是铁单质”，那么使用铁锅炒菜可以补充人体内的铁元素吗？ 提示：在生活中使用铁锅可以有效补铁，当铁与酸性物质反应时生成亚铁盐可以有效补充铁元素。 1. 下列有关铁元素和铁矿石的说法正确的是（ ） A.铁元素是地壳中含量最多的金属元素 B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C.铁元素在自然界中既存在游离态(单质)，又存在化合态(化合物) D.黄铁矿与磁铁矿的主要成分相同 【答案】C 【解析】A项，铝元素是地壳中含量最多的金属元素；B项，铁矿石有很多种，其主要成分不一定与铁锈的主要成分(Fe2O3)相同；D项，黄铁矿的主要成分为FeS2，而磁铁矿的主要成分为Fe3O4。 2. 下列说法正确的是（ ） A.我国使用最早的金属是铁制品 B.自然界中的铁元素只存在于化合物中 C.补铁保健品中的铁元素化合价为+3价 D.高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来 【答案】D 【解析】我国使用最早的金属是铜制品,A项错误;自然界中的陨铁中的铁以单质形态存在,B项错误;补铁保健品中的铁元素化合价为+2价,C项错误;高炉炼铁是用CO等还原剂把铁从铁矿石中还原出来,D项正确。 3. 某南极考察队在印度洋发现了一种不寻常的鱼,它的血液像水一样无色透明。经研究发现这种鱼的血液中某种元素的含量是其他鱼的血液中的十分之一,这种元素是（ ） A.Cu　　　 　B.Pb　 　　　C.Ag　 　　　D.Fe 【答案】D 【解析】血液显红色主要是因为血红蛋白的存在,而血红蛋白中必然含有铁元素。根据题给信息,“该鱼的血液像水一样无色透明”可知,该鱼的血液中几乎没有血红蛋白,则铁元素含量很少。 4. 中国南海，它与琥珀、珍珠统称为有机宝石，红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素可能是（ ） A．Na　　　　 B．Fe C．Si D．Cu 【答案】B 【解析】呈红色是因为铁的氧化物--氧化铁 5. 《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中关于“青矾”的描述为“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……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 【答案】B 【解析】由题意知,青矾呈绿色,经煅烧后,生成红色固体。符合要求的是FeSO4·7H2O,它是绿色晶体,经高温煅烧后生成红棕色Fe2O3粉末。 命题点2 亚铁盐和铁盐的性质 1、亚铁盐和铁盐组成及常见物质 物质 亚铁盐 铁盐 组成 含有Fe2＋的盐 含有Fe3＋的盐 常见物质 FeSO4·7H2O、FeCl2等，其水溶液呈浅绿色 FeCl3·6H2O、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等，其水溶液呈黄(或棕黄)色 2、实验探究 ①知识支持：Fe3＋和KSCN溶液反应，溶液显血红色，离子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 ②可供选择的试剂 FeSO4溶液、FeCl3溶液、NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KSCN(硫氰酸钾)溶液、KI溶液、淀粉溶液、铁粉、锌片、铜片。 [实验1]　探究Fe3＋的性质 实验操作 实验现象 离子方程式 与碱反应 产生红褐沉淀 Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓ 氧化性 加入KSCN溶液，溶液变为血红色，再加入足量铁粉，振荡，溶液变为浅绿色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 加入KSCN溶液，溶液变为血红色，再加入足量铜片，振荡，溶液变为蓝色 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 无色溶液变为浅绿色 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 [实验2]　探究Fe2＋的性质 实验操作 实验现象 离子方程式 与碱反应 慢慢挤入NaOH溶液，生成白色沉淀 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 还原性 加入KSCN溶液，无明显现象，滴加氯水后，溶液呈血红色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　 溶液由紫红色变为棕黄色 5Fe2＋＋MnO＋8H＋=== 5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 氧化性 溶液由浅绿色变为无色 Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ 3、Fe2+ 和Fe3+的检验 离子 方法 现象 Fe2+ 加入NaOH溶液 先生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀。 先加入KSCN溶液，再加氯水 加入KSCN溶液不变色，再加氯水，溶液变红色。 加入铁氰化钾 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 Fe3+ 加入NaOH溶液 生成红褐色沉淀。 先加入KSCN溶液 溶液变红。 4、含Fe2+、Fe3+的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 【易错提醒】 1．Fe2＋既有氧化性又有还原性 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。 2．Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价的亚铁离子或0价的铁 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 3.如何检验氯化亚铁溶液中是否含有氯化铁？ 答案：取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明氯化亚铁溶液中含有氯化铁。 4．如何检验氯化铁溶液中是否含有氯化亚铁？ 答案：取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，如果酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去，则证明含有氯化亚铁。 1．根据目前对铁元素价态的认识，下列所含铁元素的物质既有氧化性又有还原性是（ ） A．Fe　　 B．FeCl3　 　C．FeSO4　　 D．Fe2O3 【答案】C 【解析】选C。含有＋2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性。 2． 已知下列三个实验中均发生了化学反应: ①将光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中　②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水　③将铜丝放入氯化铁溶液中。下列判断正确的是（ ） A.实验①中铁钉作氧化剂 B.实验②说明Fe2+具有还原性 C.实验③中发生的是置换反应 D.上述实验证明氧化性Fe3+>Fe2+>Cu2+ 【答案】B 【解析】铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,铁作还原剂,A项错误;向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水,Fe2+被氧化成Fe3+,体现Fe2+的还原性,B项正确;将铜丝放入氯化铁溶液中生成氯化亚铁和氯化铜,不是置换反应,C项错误;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,D项错误。 3． 下列试剂能用来区分Fe3＋与Fe2＋的是（ ） A．NaCl　　B．HCl　　C．KNO3　　D．KSCN 【答案】D 【解析】A、B、C三项中的物质均不与Fe3＋或Fe2＋反应，故无法区分；KSCN与Fe3＋反应使溶液变成红色，而与Fe2＋不反应。 4． 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＋。 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂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 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 【答案】B 【解析】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。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件，实验现象是溶液紫红色变浅。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会对Fe3＋的检验造成干扰。 5． 向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是（ ） A．该溶液中一定含有SCN－ B．氧化性：Fe3＋>Cl2 C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质 D．Fe2＋被氧化为Fe3＋ 【答案】B 【解析】溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2=== 2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋<Cl2；能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－；因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质。 命题点3 铁单质 1、铁的物理性质 色、态 密度 熔点 抗腐蚀性 导热性、延展性 导电性 特性 银白色固体 7.86 g·cm－3 1 538 ℃ 较差 良好 比铜、铝差 能被磁铁吸引 2、铁的化学性质 (1)与酸反应生成氢气： 与盐酸、硫酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 (2)与某些盐溶液发生置换反应： 与硫酸铜溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 (3)与非金属反应 a．与氧气反应：3Fe＋2O2Fe3O4。 b．与氯气反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 (4)铁与水的反应： ①铁与冷水或热水不反应。 ②铁与水蒸气的反应。 实验装置 实验现象 试管内得到黑色固体；用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声 实验结论 铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 注意事项 湿棉花的作用：提供水蒸气；肥皂液的作用：收集氢气 【易错提醒】 如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？ 提示：取少量固体于试管中，加入稀硫酸（不能用盐酸）溶解，将溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含有Fe3＋。 1. 铁在自然界中分布广泛，但由于不易冶炼，因而人类对铁的利用是比较晚的，据考证，我国在公元前700年左右才知冶铁。铁在一定条件下，跟下列有关物质的反应，所得产物错误的是（ ） A．Fe FeCl3　　　　 B．Fe FeS C．Fe Fe(OH)3 D．Fe Fe3O4 【答案】C 【解析】Cl2是强氧化剂，可将Fe氧化成FeCl3，故A正确；S是弱氧化剂，可将Fe氧化成FeS，故B正确；Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4，而不是Fe(OH)3，故C错误；Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，故D正确。 2. 还原铁粉与水蒸气反应的装置如下图所示，下列有关该实验的说法正确的是（ ） A．反应生成Fe2O3 B．肥皂液的主要作用是检验生成的H2 C．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂 D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来 【答案】B 【解析】Fe在高温条件下可与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A错误；肥皂液用于检验生成的氢气，方法为用点燃的火柴靠近吹起的肥皂泡，若有爆鸣声，则说明生成了H2，B正确；湿棉花的主要作用是提供水蒸气，C错误；产物Fe3O4具有磁性，也可以被磁铁吸引，因此不能用磁铁分离，D错误。 3. 将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述正确的是（ ） ①铁钉表面产生气泡 　②溶液由无色逐渐变为浅绿色 ③铁钉的质量减小　 ④溶液的质量减小 A.②③ B.①②④ C.①②③ D.①②③④ 【答案】C 【解析】根据反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑可知,反应过程中铁钉逐渐溶解,铁钉表面产生气泡,溶液变为浅绿色。 4. 下列关于铁的叙述错误的是（ ） A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁铁吸引 C．铁是导电性最强的金属 D．铁具有延展性和导热性，可以制作炊具 【答案】C 【解析】铁的导电性比铜、铝的差，C错误。 5. 某同学欲在实验室中完成铁与水蒸气反应的实验,装置如图甲、乙所示。 已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物,C中放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。 对比两装置,回答下列问题: (1)如何检查乙装置的气密性? 　 。  (2)乙装置中湿沙子的作用是　 。  (3)B处发生反应的化学方程式为　 。  (4)该同学认为在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体,装置H必不可少,H的作用是 　 。  (5)对比甲、乙两装置的B和K,B的优点是 　 。  【答案】(1)向H中加入水没过导管口,连接好装置,微热K,若H中导管口出现气泡,停止加热后导管中出现水柱,证明气密性良好(其他合理答案也可)　(2)提供水蒸气　(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2　(4)干燥氢气,降低氢气中水蒸气的含量　(5)使用石棉绒,增大了水蒸气与铁粉的接触面积,使反应充分进行 命题点4 铁的氧化物 1、铁的氧化物的物理性质及用途 名称 氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 铁元素的化合价 +2 +3 +2、+3 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体 (具有磁性) 溶解性 都不溶于水 用途 用作色素 用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 磁性材料 2、铁的氧化物的化学性质： （1）从物质类别角度，铁的氧化物都能和酸反应生成相应的盐和水。写出下列氧化物和稀盐酸反应的离子方程式： ①FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O； ②Fe2O3：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　； ③Fe3O4：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　。 （2）从化合价角度，铁的氧化物都具有氧化性，其中FeO中Fe元素的化合价为＋2价，化合价还可以升高，具有还原性。 ①FeO不稳定，在空气中受热被氧化生成Fe3O4，FeO在反应中表现还原性。 ②铝热反应 实验装置 实验现象 a.镁条剧烈燃烧，并发出耀眼白光。 b．三氧化二铁与铝粉剧烈反应，放出大量的热，火星四射。 c．纸漏斗下面被烧穿，有红热熔融物落入蒸发皿中。 d．熔融物冷却后变黑，能被磁铁吸引 实验结论 铁的氧化物与铝粉在高温下可发生反应，置换出铁。反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，Fe2O3在反应中表现氧化性 【易错提醒】 （1）铝热剂：铝粉与难熔金属氧化物的混合物。 （2）铝热反应：铝与某些难熔金属氧化物在高温条件下发生的置换反应。 （3）铝热反应的原理：利用金属铝的强还原性，铝单质与其他金属氧化物之间发生置换反应，产生大量的热。 （4）铝热反应的应用：铝与三氧化二铁反应放出大量的热，该反应常用于焊接钢轨、制备金属钠米复合材料等。 1. 铁有多种氧化物，下列关于铁的氧化物说法正确的是（ ） A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，可能是来自氧化亚铁 B．Fe2O3是红棕色粉末，俗称磁性氧化铁，常用作红色油漆和涂料 C．Fe3O4中Fe元素的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物 D．铁的氧化物都是碱性氧化物 【答案】A 【解析】青色在光谱中是介于绿色和蓝色之间的颜色，研究认为“青色”的产生与瓷釉内的FeO的存在有关，A正确；Fe2O3是红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料，俗称磁性氧化铁的是Fe3O4，但Fe3O4不是FeO与Fe2O3的混合物，故B、C错误；铁的氧化物中FeO、Fe2O3属碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物，D错。 2. 四氧化三铁（Fe3O4）的组成可表示为FeO·Fe2O3，下列关于Fe3O4的说法不正确的是（ ） A.Fe3O4是一种混合物 B．FeO在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4 C．Fe3O4与盐酸反应的产物中铁的价态有两种 D．Fe3O4俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料 【答案】A 【解析】Fe3O4是一种铁的氧化物，属于纯净物，A错误；＋2价铁具有较强还原性、容易被氧化，FeO在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4，B正确；Fe3O4中铁元素呈＋2、＋3价，与盐酸反应得到氯化亚铁、氯化铁，故产物中铁的价态有两种，C正确；Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料，D正确。 3. 铁有多种氧化物，下列关于铁的氧化物说法正确的是（ ） A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，可能是来自氧化亚铁 B．Fe2O3是红棕色粉末，俗称磁性氧化铁，常用作红色油漆和涂料 C．Fe3O4中Fe元素的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物 D．铁的氧化物都是碱性氧化物 【答案】A 【解析】青色在光谱中是介于绿色和蓝色之间的颜色，研究认为“青色”的产生与瓷釉内的FeO的存在有关，A正确；Fe2O3是红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料，俗称磁性氧化铁的是Fe3O4，但Fe3O4不是FeO与Fe2O3的混合物，故B、C错误；铁的氧化物中FeO、Fe2O3属碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物，D错。 4. 下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁的说法不正确的是（ ） A．铁元素的化合价不完全相同 B．氧元素的化合价完全相同 C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色粉末 D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 【答案】C 【解析】铁的三种氧化物中，氧元素的化合价完全相同，都为－2价，铁元素的化合价不完全相同，氧化铁中铁元素为＋3价，氧化亚铁中铁元素为＋2价，四氧化三铁中铁元素为＋2价和＋3价，A、B正确；氧化铁俗称铁红，是红棕色粉末，C错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体，D正确。 5. 下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是（ ） A．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 B．磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红 C．向某溶液中先通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明原溶液中一定含有Fe2＋ D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物 【答案】B 【解析】陨铁中存在游离态的铁，A错误；磁铁矿的主要成分是磁性氧化铁，化学式为Fe3O4，赤铁矿俗称铁红，其主要成分是Fe2O3，可用于生产红色颜料和红色油漆，B正确；若原溶液中存在Fe3＋，通入Cl2后加入KSCN溶液，溶液也为红色，C错误；Fe2O3、FeO与酸反应都生成盐和水，二者都是碱性氧化物，但Fe3O4与酸反应生成两种盐，不属于碱性氧化物，D错误。 命题点5 铁的氢氧化物 1、铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色和溶解性 白色固体,不溶于水 红褐色固体,不溶于水 稳定性 在空气中易转化为 Fe(OH)3 受热易分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 与盐酸反应(离子方程式) Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O 制备 Fe2++2OH-Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ 转化 化学方程式 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 现象 白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 2、铁的氢氧化物的制备 在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。 FeCl3溶液 FeSO4溶液 加入NaOH溶液后的现象 产生红褐色沉淀 生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 离子方程式 Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 【易错提醒】 防止Fe(OH)2被氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,除去溶液中的氧气。 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部,并慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。 1. 实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为了使产物不容易被氧化，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溶液的上面加一层煤油，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溶液中 D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能振荡试管 【答案】C 【解析】向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液液面以下，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气，C错误。 2. 某同学欲利用如下图所示装置制取能较长时间存在的Fe（OH）2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是（ ） A．X可以是稀硫酸或NaOH溶液 B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe（OH）2可较长时间存在 【答案】D 【解析】乙装置中盛有NaOH溶液，甲装置内反应生成FeSO4后，利用产生的气体压入乙装置内生成Fe（OH）2。甲装置内制取FeSO4溶液，分液漏斗中盛放的X是稀硫酸，A不正确；制取Fe（OH）2，需先排尽装置内的空气，应先打开止水夹a、b，让分液漏斗中液体流下，使生成的H2将两装置内的空气排出，一段时间后关闭止水夹a，利用产生的H2将甲装置中液体沿导管压入乙装置中，反应一段时间后，可在锥形瓶内观察到白色沉淀，B、C不正确。 3. 如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2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：______________________________________。 【答案】(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(2)打开　H2　(3)关闭止水夹E，A中压强增大，把FeSO4溶液压入B瓶中进行反应　(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【解析】实验开始时先打开止水夹E，让生成的H2把A、B装置中的空气排出，让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。 4. 氢氧化亚铁的制造通常是向亚铁盐溶液中添加碱金属氢氧化物，由于容易被氧化，所以反应必须在较稳定的气体(例如氮气、氩气)中进行。在如图所示装置中，用不含O2的NaOH溶液、铁屑和稀硫酸制备。 (1)在试管Ⅰ中加入的试剂是______________________________。 (2)在试管Ⅱ中加入的试剂是______________________________。 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是________________________________________________________________。 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________。 【答案】(1)稀硫酸、铁屑　(2)不含O2的NaOH溶液　(3)检验试管Ⅱ出口处排出的H2纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹　(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入装置 【解析】试管Ⅱ是开口式的，无法利用产生的气体将溶液压入试管Ⅰ中，所以制取FeSO4应在试管Ⅰ中进行，而在试管Ⅱ中应加入不含O2的NaOH溶液。当把Fe与稀硫酸放入试管Ⅰ后，产生的H2可通过试管Ⅰ内的短导管排出试管Ⅰ内的空气，然后进入试管Ⅱ中，再排尽试管Ⅱ内的空气。最后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，H2产生的压强将试管Ⅰ内生成的FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体都处于H2氛围中，从而避免了溶解在溶液中的O2将反应生成的Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。 5. 已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。 (1)写出A、C、F、G的化学式 A．________　C．________　F．________　G．________。 (2)检验D中阳离子的方法为___________________________________________________________________。 (3)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。 ①E→F：__________________________________________________。 ②C→D：___________________________________________________。 【答案】(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3 (2)取D溶液少许于洁净试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋(合理即可) (3)①4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 【解析】　根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3，从而推知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为H2。 命题点6 铁及其化合物之间的转化 1、铁及其化合物的“价－类”二维图（写出对应的化学方程式及其反应类型） 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) 2、铁及其化合物之间存在两种转化关系 含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应实现；含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可借助氧化还原反应实现。 【易错提醒】 集成电路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。印刷电路板的原材料是覆铜板，制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”。 (1)用化学方程式解释FeCl3溶液为什么能腐蚀铜而用于制造印刷电路板。 提示：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。 (2)由FeCl2生成Fe或FeCl3，你能写出其化学方程式吗？ 提示：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。 3、含铁物质的分离与提纯 主要物质 杂质 除杂方法 反应原理 Fe2+ Fe3+ 加过量铁粉 后过滤 Fe+2Fe3+3Fe2+ FeCl3 FeCl2 加氯水或 H2O2 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 或2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O Fe2+ Cu2+ 加过量铁粉 后过滤 Cu2++FeFe2++Cu 4、亚铁盐的保存 保存亚铁盐溶液应加入少量铁屑或铁粉，目的是防止Fe2＋被空气中的氧气氧化：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 利用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板： 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 5、铁及其化合物的制备 例如，无水FeCl3可用铁屑和Cl2直接作用制得：2Fe＋3Cl22FeCl3。 【易错提醒】 教材P88“如铁及其化合物的制备、亚铁盐溶液的保存等”实验室中如何保存硫酸亚铁？ 提示：为了防止亚铁离子被氧化、在配制硫酸亚铁时需要加入少量的铁粉。 1. 下列物质能通过化合反应制取的是（ ） ①FeCl2　 ②Fe2（SO4）3 　③Fe3O4 ④Fe（OH）2　 ⑤Fe（OH）3 　⑥FeS 　⑦FeCl3 A．①②③④⑤⑥　　　B．①③⑤⑥⑦　　　C．③⑤⑥⑦　　　D．③④⑤⑥⑦ 【答案】B 【解析】①FeCl2可通过化合反应2FeCl3＋Fe===3FeCl2制得；②Fe2（SO4）3不能通过化合反应制得；③Fe3O4 可通过化合反应3Fe＋2O2Fe3O4制得；④Fe（OH）2不能通过化合反应制得；⑤Fe（OH）3可以通过化合反应4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3制得；⑥FeS可通过化合反应Fe＋SFeS制得；⑦FeCl3可通过化合反应2Fe＋3Cl22FeCl3制得。综上，①③⑤⑥⑦符合题意。 2. 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，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价—类”二维图如下，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是（ ） A．铁与水蒸气在高温下反应可实现图中转化① B．向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或滴加H2O2溶液均可实现图中转化④ C．由图可预测：高铁酸盐（FeO）具有强氧化性，可将Fe2＋转化为Fe3＋ D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水 【答案】D 【解析】解析：选D。铁单质与水蒸气在高温条件下发生反应3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2↑，可实现题图中转化①，故A说法正确；Fe2＋转化成Fe3＋，铁元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现转化，如通入Cl2或滴加H2O2溶液等，故B说法正确；FeO中铁元素显＋6价，具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，故C说法正确；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁两种盐，故D说法错误。 3. 研究不同价态铁元素之间的转化是合理利用铁元素的基本途径。铁及其化合物的“价—类”二维图及部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示(f、g可溶于水)。下列推断不合理的是（ ） A.a与H2O(g)高温下反应可实现a转化为c B.g与Cu反应或b与H+反应,均可得到f C.可实现f→d→e→g→f的循环转化 D.由图可预测:高铁酸盐()具有强氧化性,可用于消毒 【答案】A 【解析】如图,根据含铁化合物的价态可知,a为铁单质,b为FeO,d为Fe(OH)2,f为亚铁盐,c为Fe2O3,e为Fe(OH)3,g为铁盐;高温下,Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,A错误;Fe3+与Cu反应:2Fe3++Cu2+,FeO与H+反应:FeO+2H+Fe2++H2O,两个反应均能得到Fe2+,B正确;Fe2+和OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2和氧气、H2O反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3和盐酸等反应生成Fe3+,Fe3+和铁等反应转化为Fe2+,C正确;高铁酸盐()中铁元素化合价是最高价态+6价,具有强氧化性,D正确。 4. 根据框图分析，下列说法不正确的是（ ） A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性弱 B．若反应③中不加稀硫酸，则可能生成红褐色沉淀 C．反应④的离子方程式可表示为E3＋＋3SCN－===E（SCN）3↓ D．在反应①中用的硫酸只表现了酸性 【答案】C 【解析】分析流程可知，M为铜，在酸性溶液中被过氧化氢氧化为CuSO4（溶液呈蓝色），依据Y加入KSCN溶液呈红色说明Y中有Fe3＋，和氨水反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，说明X为硫酸亚铁溶液，推断E为Fe。Fe2＋的氧化性比Cu2＋的氧化性弱，A正确；若反应③中不加稀硫酸，则Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，Fe3＋可能转化为Fe（OH）3沉淀，B正确；Fe（SCN）3不是沉淀，C错误；反应①中硫酸只是提供酸性环境，过氧化氢作为氧化剂氧化铜，D正确。 5. 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，其化学原理为如下反应：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 ①用单线桥表示电子转移。 _____________________________________________________ ②反应中FeCl3作________剂，理由是______________________________。 ③写出该反应的离子方程式_______________________________________。 【答案】(1)单质　Fe(OH)3　(2)盐　③⑤　氧化　② (3)① ②氧化　铁的化合价由正三价变为正二价　③Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 【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＋2FeCl3===CuCl2＋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；Fe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用单线桥表示电子转移为 ②反应中FeCl3中Fe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； ③反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。 命题点7 补铁剂中铁元素价态的检验 1、预测补铁剂中铁元素价态 补铁剂中铁元素价态有以下3种可能： ①可能为＋2价（Fe2＋）； ②可能为＋3价（Fe3＋）； ③可能既有＋2价，又有＋3价（Fe2＋和Fe3＋）。 2、补铁剂中铁元素价态的检验 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量补铁口服液于试管中,滴入KSCN溶液 A.不变红 无Fe3+ B.变红 有Fe3+ 若出现现象A,向反应后的溶液中滴加氯水 溶液变红 有Fe2+ 若出现现象B,另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 有Fe2+ 紫红色不褪去 无Fe2+ 3．铁元素与人体健康 铁元素的 生理功能 铁元素是人体中含量最高的生命必需的微量元素，其中以血红蛋白的功能最为显著。血红蛋白分子中含有＋2价铁离子，使血红蛋白分子具有载氧功能。如果因为某种原因使血红蛋白分子中的＋2价铁被氧化成＋3价铁，这种血红蛋白分子就会丧失载氧能力。 缺铁的 危害 如果人体缺铁，会引起的疾病是缺铁性贫血；如果血红蛋白分子中的铁元素被氧化成高价态，会使人体出现缺氧症状 科学合理食用富铁食品及补铁 人体内的铁元素主要来源于食物。动物血、肝脏、骨髓以及蛋黄、菠菜、木耳、葡萄、红枣、大豆、芝麻等食物含有丰富的铁元素 维生素C具有还原性，可以将Fe3＋转化成人体可以吸收的Fe2＋，所以食用维生素C含量较高的食物有利于人体对铁元素的吸收 【易错提醒】 （1） 在验证补铁口服液中是否含有Fe2＋的实验中，向溶液中加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，则一定证明含有Fe2＋吗？ 提示：不一定。因为补铁口服液中的抗氧化剂（维生素C）有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色。 （2）能否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态？为什么？ 提示：不能。若补铁剂中含有Fe3＋，加入NaOH溶液立即产生红褐色沉淀，则无法检验Fe2＋的存在。 1. 《开宝本草》中记载了中药铁华粉的制作方法:“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”由此可知中药铁华粉的主要成分是（ ） A.氧化铁 B.氯化亚铁 C.氯化铁 D.醋酸亚铁 【答案】D 【解析】根据题意分析可知,醋中含有醋酸,与铁反应生成醋酸亚铁和氢气,因此中药铁华粉的主要成分是醋酸亚铁。 2. 如果人体血液缺乏亚铁离子,就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉,这些铁粉在人体胃酸(主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是（ ） A.铁粉具有还原性 B.铁元素是人体必需的微量元素 C.亚铁盐溶液呈浅绿色 D.Fe+2H+Fe3++H2↑ 【答案】D 【解析】Fe可以失电子,具有还原性,A项正确; 铁元素参与形成血红蛋白,是人体必需的微量元素,B项正确;亚铁盐溶液呈浅绿色,C项正确;铁与稀盐酸反应生成亚铁离子,反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,D项错误。 3. 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。菠菜中铁元素的检验包含以下步骤：剪碎→研磨→溶解→过滤→氧化→检验，下列表述不正确的是（ ） A．将菠菜剪碎后，可以在坩埚中进行研磨 B．过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒 C．硝酸具有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水 D．菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在 【答案】A 【解析】坩埚不可用于研磨，一般用于灼烧固体等，A错误；过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，B正确；硝酸具有强氧化性，双氧水也有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水，C正确；由题意中的氧化一步可知，菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在，D正确。 4. 某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验，流程如下： 下列说法不正确的是（ ） A．步骤①研磨时需要在研钵中进行 B．步骤②加入氨水的作用是将Fe2＋完全沉淀 C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重 D．每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g 【答案】B 【解析】步骤①是将补血剂磨成细粉，便于溶解，研磨时需要在研钵中进行，A正确；滤液中加入过氧化氢是将Fe2＋氧化为Fe3＋，步骤②中用过量氨水将Fe3＋完全转化为红褐色沉淀，B错误；步骤③是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，所以多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重，C正确；w g氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁元素的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为＝0.07w g，D正确。 5. 某补铁剂的主要成分为琥珀酸亚铁。某化学兴趣小组为了检验该药片中Fe2＋的存在并测定铁元素的含量，设计如下实验（假设反应过程无铁元素损耗）： 请回答下列问题： （1）写出Fe2O3的一种常见用途：__________________________________________。 （2）操作Ⅰ的名称是__________，试剂1是　　　　　　　（填试剂名称）。 （3）证明药片中含有Fe2＋的依据：____________________________________________________________________。 （4）淡红色溶液中加入氯水，发生反应的离子方程式为_____________________________________。 （5）该药片中铁元素的含量为_____________（用含有a、b的式子表示）。 【答案】（1）作红色油漆（或红色颜料、涂料、油墨，答案合理即可） （2）过滤　硫氰酸钾溶液 （3）淡黄色溶液中加入KSCN溶液，溶液变为淡红色，再加入氯水，溶液变为红色 （4）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　（5）×100% 【解析】（1）Fe2O3是红棕色粉末，常见用途是作红色油漆或红色颜料、涂料、油墨等。（2）操作Ⅰ是分离固体和溶液，名称是过滤；淡黄色溶液中加入试剂1后变为淡红色溶液，说明淡黄色溶液中含Fe3＋，试剂1为硫氰酸钾溶液。（3）淡黄色溶液中加入KSCN溶液，变为淡红色溶液，说明部分亚铁离子被氧化为铁离子，再加入氯水，溶液变为红色，说明亚铁离子全部被氧化生成铁离子。（5）根据铁元素质量守恒，a g药片中的铁元素最后全部转化为b g氧化铁中的铁元素，所以该药片中铁元素的含量为×100%＝×100%。 1．（2025·山东青岛·一模）中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列叙述正确的是 A．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”中的越窑瓷器“翠色”来自氧化铁 B．《神农本草经》中描述石胆“能化铁为铜”，从分类角度来看“石胆”属于单质 C．“以汞和金涂银器上，成白色，入火则汞去而金存，数次即黄”，该过程为汽化 D．《本草纲目》中记载“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤”，“矾”指的是明矾 【答案】C 【详解】A．氧化铁是红棕色的，越窑瓷器“翠色”不是来自氧化铁，A错误； B．铁比铜活泼、能与铜盐反应生成铜，“石胆能化铁为铜”，则“石胆”主要成分为铜盐，含有铜元素，不属于单质，B错误；   C．汞和金形成液态的合金，涂在银器上，加热，汞转化为蒸气，被汽化，剩下的金附着在银的表面，C正确； D．明矾是白色的，该矾为绿色，指的是硫酸亚铁晶体，不是明矾，D错误； 故选C。 2．（25-26高一上·山东·月考）向的溶液中加入适量的NaOH溶液，使恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化。则此时所得红棕色固体的质量为 A．3.2 g B．2.82 g C．1.6 g D．1.44 g 【答案】A 【详解】与NaOH反应生成，在加热过程中被氧气氧化为，受热分解为和，最后得到的固体为，根据铁元素守恒，得，则，，故答案为A。 3．（22-23高一上·陕西宝鸡·期末）将一定量的金属铁、铜投入一定浓度的溶液中充分反应，下列对反应情况推断正确的是 A．当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有、，一定无 B．当铁、铜均剩余时，溶液中一定有、，一定无 C．当铜剩余，铁不剩余时，溶液中一定有，一定无 D．当铜剩余，铁不剩余时，溶液中一定有，一定无、可能含有 【答案】D 【详解】A．因离子的氧化性强弱顺序为。当铁、铜均不剩余时，则将铁和铜全部氧化为和，可能剩余，故A错误； B．当铁、铜均剩余时，不足，Cu不参与反应，被全部还原，故溶液中不会存在和，故B错误； C．当铜剩余，铁不剩余时，被全部还原，溶液中一定无，一定有，可能有，故C错误； D．据C的分析可知，D正确； 故答案选D。 4．（25-26高一上·山东临沂·期末）部分含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．a可与f反应生成d B．b在空气中加热可生成 C．f加入浓碱液制得e的胶体 D．可存在的循环转化关系 【答案】C 【分析】a为Fe，b为FeO，c为Fe(OH)2，d为Fe2+，e为Fe(OH)3，f为Fe3+。 【详解】A．Fe与Fe3+反应生成Fe2+，A正确； B．FeO在空气中会迅速氧化为Fe3O4，B正确； C．Fe3+加入沸水中得到Fe(OH)3胶体，加入浓碱液得到Fe(OH)3沉淀，C错误； D．Fe2+加碱得到Fe(OH)2，Fe(OH)2氧化得到Fe(OH)3，Fe(OH)3溶于酸生成Fe3+，Fe3+与Fe反应生成Fe2+，D正确； 故答案为C。 5．（25-26高一上·山东·月考）合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法中，不正确的是 A．硬铝可用于制造飞机的外壳 B．钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳 C．不锈钢可用于制造地铁列车的车体 D．所有金属元素被称为“冶金工业的维生素” 【答案】D 【详解】A．硬铝是铝合金，密度小、强度高，适合制造飞机外壳，A正确； B．钛合金强度高、耐腐蚀，能承受深海高压，用于“蛟龙”号耐压球壳，B正确； C．不锈钢耐腐蚀、强度好，常用于地铁车体等交通工具，C正确； D．“冶金工业的维生素”特指稀土元素，而非所有金属元素，D错误； 故选D。 6．（25-26高一上·山东德州·期末）用溶液与反应制备电路板，产生的废液中含有、(忽略体积变化)。按如图所示的流程回收和氯化铁晶体。下列说法正确的是 A．加入试剂先发生反应 B．滤液I中 C．试剂c可以选用稀硝酸 D．操作③是蒸发结晶 【答案】B 【分析】工业废水中加入试剂a为过量的铁，反应先后顺序为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，操作①为过滤，得到滤渣I为剩余的Fe和置换出来的Cu，滤液I为氯化亚铁溶液，滤渣I中加入试剂b为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，经操作Ⅱ过滤得到铜和滤液II，II为氯化亚铁溶液，滤液II和I合并，通入氯气，氧化亚铁离子为氯化铁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。 【详解】A．根据分析可知，试剂a为过量的铁，由于氧化性Fe3+>Cu2+，所以是铁单质先与铁离子反应，再和铜离子反应，A错误； B．滤液I中的全部来源于溶液，根据守恒可知，，B正确； C．试剂c使用稀硝酸氧化会引入杂质，C错误； D．操作③从溶液中获得晶体，即为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误； 故答案为B。 7．（25-26高一上·山东青岛·月考）螺旋藻中富含铁元素，螺旋藻中铁元素的检验可经过以下四步完成：灼烧灰化→硝酸溶解→过滤→检测滤液中的铁元素。下列说法错误的是 A．“灼烧灰化”选用仪器②③⑧ B．④用于配制硝酸时需洗净、检查是否漏水，不需要烘干 C．“过滤”时需沿②通过⑤向①中转移液体 D．检测铁元素时，⑥悬垂于⑦的上方滴加溶液 【答案】A 【详解】A．“灼烧”操作应该选用坩埚，搭配泥三角、三脚架等仪器使用，⑧是蒸发皿，主要用来蒸发结晶操作使用，A错误； B．配制一定物质的量浓度的溶液时，容量瓶不需要烘干，B正确； C．“过滤”操作需要用玻璃棒（②）引流至漏斗（⑤），用烧杯（①）承接滤液，C正确； D．用过量硝酸溶解得到的铁元素是Fe3+，用KSCN溶液检验，操作是用胶头滴管（⑥）滴加少量待测液于洁净的试管（⑦）中，D正确； 故选A。 8．（2026·山东滨州·一模）由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再进一步制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下： 下列说法正确的是 A．步骤①最好选用强氧化性酸 B．步骤②涉及的离子方程式为 C．步骤③须控制条件防止绿矾氧化和分解 D．步骤④每生成1 mol FeO(OH)，理论上需消耗空气的体积约为28 L 【答案】C 【分析】由题给流程可知，向烧渣中加入硫酸溶液酸溶，将铁的氧化物转化为硫酸盐；向反应后的溶液中加入二硫化铁，将溶液中的硫酸铁转化为硫酸亚铁；反应得到的溶液在无氧环境下经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到绿矾；绿矾与氨水、空气中的氧气反应得到铁黄。 【详解】A．由分析可知，酸溶得到的硫酸铁需要加入二硫化铁将溶液中的硫酸铁转化为硫酸亚铁，且中间产品为绿矾，所以步骤①不能选用强氧化性酸，最好选用稀硫酸，A错误； B．由分析可知，步骤②加入二硫化铁的目的是将溶液中的硫酸铁转化为硫酸亚铁，反应的离子方程式为：，B错误； C．绿矾受热易分解失去结晶水，且亚铁离子易被空气中的氧气氧化，所以步骤③为硫酸亚铁溶液在无氧环境下经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到绿矾，目的是控制条件防止绿矾氧化和分解，C正确； D．缺标准状况，无法依据22.4 L/mol计算生成1 mol FeO(OH)时，理论上需消耗空气的体积，D错误； 故选C。 9．（2026·山东泰安·二模）下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是 A．澄清透明无色溶液中：、、、 B．溶液中：、、、 C．室温下，的溶液中：、、、 D．能使酚酞变红的溶液中：、、、 【答案】B 【详解】A．澄清透明无色溶液中不能存在有色离子，在水溶液中呈蓝色，无法大量存在，A错误； B．溶液中的、与、、均不发生反应，离子之间也无反应，可大量共存，B正确； C．室温下的溶液为强酸性，含大量，与反应生成和，无法大量共存，C错误； D．能使酚酞变红的溶液为碱性，具有强氧化性，可将还原性的氧化，无法大量共存，D错误； 故选B。 10．（25-26高一上·山东德州·期末）Cl、Fe元素的“价一类”二维图如图所示。 请回答下列问题： (1)d的化学式为_______，e的电离方程式为_______。 (2)将过量的与少量h置于a的稀溶液中充分反应，溶液中的溶质为_______(填化学式)。 (3)实验室制备i胶体的化学方程式为_______，提纯i胶体的方法为_______。 (4)常温下由的离子方程式为_______。 (5)c可替代b进行自来水消毒，同样被还原为。则等物质的量的和消毒时，转移电子数之比为_______。 【答案】(1) (2) (3) 渗析 (4) (5)5：2 【分析】a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为Cl2O7，e为HClO，f为KClO3，g为Fe，h为Fe2O3，i为Fe(OH)3。 【详解】（1）d的化学式为Cl2O7，e（HClO）为弱酸，反应可逆，电离方程式为。 （2）Fe2O3与HCl反应生成FeCl3和H2O，FeCl3与过量Fe反应生成FeCl2，则溶液中的溶质为FeCl2。 （3）将FeCl3溶液置于沸水中制备Fe(OH)3胶体，化学方程式为，通过渗析法提纯Fe(OH)3胶体。 （4）常温下，浓盐酸HCl和KClO3反应生成Cl2和水，离子方程式为。 （5）1 mol ClO2还原为Cl-得到5 mol电子，1 mol Cl2还原为Cl-得到2 mol电子，则等物质的量的ClO2和Cl2消毒时，转移电子数之比为5：2。 11．（25-26高一上·山东济宁·期末）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。铁元素的部分“价-类”二维图如图，其中M表示一种含铁化合物。 请回答下列问题： (1)M的名称为_______。 (2)将潮湿的放在空气中一段时间，可观察到的现象是_______；将放在坩埚中充分加热，最终坩埚中剩余的固体为_______(填化学式)。 (3)写出反应②的离子方程式：_______。 (4)转化为需要加入合适的_______(填“还原”或“氧化”)剂才能实现；向含有的溶液中添加下列各组试剂，可以将转化为的有_______(填标号)。 A．酸性高锰酸钾溶液   B．锌粉   C．碘化钾溶液   D．酸性过氧化氢溶液 (5)碱性环境中，向NaClO溶液中加入，可实现反应③，写出该反应的离子方程式：_______。 【答案】(1)氧化亚铁 (2) 白色固体迅速变为灰绿色，一段时间后变为红褐色 (3) (4) 还原 AD (5) 【分析】这是铁元素的“价-类”二维图，需结合铁的不同价态（0、+2、+3、+6）与物质类别（单质、氧化物、碱、盐），分析物质转化、反应方程式及实验现象，据此作答。 【详解】（1）M是铁的+2价氧化物，名称为氧化亚铁； （2）潮湿的Fe(OH)2在空气中易被氧化，最终转化为Fe(OH)3，现象为：白色固体迅速变为灰绿色，一段时间后变为红褐色；Fe(OH)3加热时分解为水和Fe2O3，最终剩余固体为Fe2O3； （3）反应②是Fe(OH)3与稀硫酸反应生成Fe2(SO₄)3，离子方程式为：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O； （4）Fe2(SO4)3转化为FeSO4，Fe元素化合价降低，需加入还原剂；FeSO4转化为Fe2(SO4)3，Fe元素化合价升高，需加入氧化剂；酸性高锰酸钾、酸性过氧化氢均可作氧化剂氧化Fe2+；锌粉、碘化钾均体现还原性；则答案为：还原；AD； （5）碱性环境中，Fe3+被ClO-氧化为，ClO-被还原为Cl-，结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，离子方程式为。 12．（23-24高一上·山东烟台·期中）铁的化合物在生产生活中应用广泛，回答下列问题： (1)是一种重要的铁盐，常用于金属蚀刻。某同学向盛有黄色溶液的烧杯中加入石灰石粉末，发现有无色气泡产生。静置24小时，可观察到烧杯内液体变为透明的红褐色，猜想得到了胶体。 ①证明该猜想正确的实验方法是_______，此反应的离子方程式为_______。 ②分离该红褐色液体与烧杯底部石灰石的方法是_______(填操作名称，下同)：除去红褐色液体中混有的的方法是_______。 (2)硫酸铁铵常用作分析试剂和媒染剂。实验室利用废铁屑(含、等杂质)制备硫酸铁铵晶体[]的实验流程如下。 ①用离子方程式表示的作用_______。 ②硫酸铁铵晶体中结晶水含量的测定：准确称量9.640g硫酸铁铵晶体配成100溶液，向该溶液中加入过量0.5溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量，得9.320g白色固体。判断溶液已过量的操作是_______；硫酸铁铵晶体中_______。 【答案】(1) 用一束光照射液体，观察有无光亮的通路 (胶体) 过滤 渗析 (2) 静置，向上层清液中继续滴加溶液，无白色沉淀产生，证明溶液已过量 12 【详解】（1）①应用丁达尔效应验证是否为胶体，具体操作为：用一束光照射液体，观察有无光亮的通路；根据题中现象可知生成胶体方程式为：(胶体)； ②分离胶体与沉淀用过滤，分离胶体与溶液用渗析； （2）用稀硫酸将废铁屑(含、等杂质)浸取后得到硫酸亚铁与硫酸铁，为得到硫酸铁铵晶体[]，其中铁元素为+3价，加入目的为氧化Fe(II)至Fe(III)，再加入硫酸铵转化为硫酸铵晶体； ①的作用为氧化Fe(II)至Fe(III)，用离子方程式表示为； ②若溶液已过量，则溶液中无硫酸根，则只需检验溶液中有无硫酸根即可：静置，向上层清液中继续滴加溶液，无白色沉淀产生，证明溶液已过量； 硫酸铁铵与氯化钡反应方程式为：，生成的白色沉淀为硫酸钡9.320g即0.04mol，根据元素守恒，原溶液中硫酸根离子物质的量也为0.04mol，则100mL硫酸铁铵溶液中硫酸铁铵的物质的量为0.02mol，则9.640g硫酸铁铵晶体物质的量为0.02mol，由此求得硫酸铁铵的摩尔质量为482g/mol，求得x=12。 13．（25-26高一上·山东济南·期末）菱锰矿(主要成分为，还含有、、、及少量)是制备高纯氯化锰晶体()的优质原料。某化学兴趣小组设计的模拟工艺流程如下： 已知：“系列操作”中的某些操作是在气氛下进行的。 回答下列问题： (1)“酸浸”时菱锰矿的主要成分与盐酸反应的离子方程式为_______，滤渣1的主要成分为_______(填化学式)。 (2)“氧化”中发生反应的离子方程式为_______。 (3)“除铁铝”中除铝的离子方程式为_______。 (4)“系列操作”包括_______、_______、过滤、洗涤、干燥等步骤，洗涤时用冷水的原因是_______。 (5)“母液”中含有的阳离子主要是_______和_______(填离子符号)。 【答案】(1) (2) (3) (4) 蒸发浓缩 冷却结晶 减少晶体溶解损失 (5) Mn2+ 【分析】菱锰矿粉加入盐酸酸浸，二氧化硅不反应成为滤渣1，铁、钙、镁、铝元素转化为相应盐溶液，加入二氧化锰，将亚铁离子氧化成铁离子，加入氨水将铁、铝元素转化为氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀得到滤渣2，滤液加入MnF2将钙离子、镁离子转化为沉淀得到滤渣3，滤液处理最终得到高纯氯化锰晶体； 【详解】（1）“酸浸”时菱锰矿的主要成分碳酸锰与盐酸反应生成氯化锰和水、二氧化碳，离子方程式为，滤渣1的主要成分为。 （2）“氧化”中发生发应为酸性条件下，二氧化锰将亚铁离子氧化成铁离子，离子方程式为； （3）加入氨水将铁、铝元素转化为氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀，除铝的离子方程式为； （4）含锰离子溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤得到高纯氯化锰晶体，洗涤时用冷水的原因是减少晶体溶解损失； （5）加入氨水过程中反应生成铵根离子，结晶后母液中含饱和氯化锰溶液，故“母液”中含有的阳离子主要是、Mn2+。 14．（25-26高一下·山东菏泽·期中）某环保科技公司为响应“海洋资源绿色利用”的号召，设计了一套从深海含碘卤水中提取高纯度单质碘的工艺，该工艺可实现碘资源的零损耗回收，同时避免含氯废水排放。以下是该工艺的核心流程图。 下列说法错误的是 A．“转化”过程反应的离子方程式为Fe+2AgI=Fe2++2I-+2Ag B．“氧化”过程若反应物用量比时，反应的离子方程式为6Cl2+2Fe2++10I-=2Fe3++5I2+12Cl- C．“低温干燥”可减少碘的损失，同时避免高温导致活性炭吸附性下降 D．实验室中操作X为重结晶 【答案】D 【分析】含碘海水净化除氯后，加入硝酸银富集碘离子生成AgI悬浊液；加入铁粉发生转化反应，离子方程式为；生成的通入氯气氧化，根据氯气与的物质的量之比不同，氧化产物不同；氧化后用活性炭吸附生成的，经低温干燥、操作X得到高纯度单质碘，据此分析。 【详解】A．“转化”过程中，铁粉与AgI悬浊液发生置换反应，离子方程式为，A正确； B．“氧化”过程中，中的还原性强于，氯气优先氧化，当时，假设氯气是6mol，5mol先将10 mol 氧化为5 mol ，剩余1 mol 氧化2 mol 为，反应的离子方程式为，B正确； C．碘单质易升华，高温下碘易挥发损失，且高温会降低活性炭的吸附性，因此“低温干燥”可减少碘的损失，同时避免高温导致活性炭吸附性下降，C正确； D．活性炭吸附的碘单质需通过加热升华的方法分离提纯，重结晶适用于溶解度随温度变化较大的固体溶质的提纯，不适合碘单质与活性炭的分离，因此操作X不是重结晶，D错误； 故选D。 15．（25-26高一上·山东烟台·期末）某实验小组制备高铁酸钾()并进行相关探究，设计如下实验装置。 已知：为紫色固体，具有强氧化性，微溶于KOH溶液，在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性或中性溶液中快速产生。 回答下列问题： (1)制备(夹持装置略) ①仪器a的名称是___________，B中试剂为___________。 ②装置C中反应生成时，消耗和的物质的量之比为___________，由此可知，氧化性：___________(填“>”“<”或“=”)，装置中发生副反应的化学方程式为___________。 ③装置C：存在一处缺陷，会导致产率降低，改进的方法是___________。 (2)探究的氧化性 取装置C中紫色溶液，加入稀，得到溶液Ⅰ，产生黄绿色气体，经检验气体中含有。为证明是否氧化了产生，设计以下实验： ①取少量溶液Ⅰ，经检验存在，但的存在无法证明氧化了产生，原因为(用离子方程式表示)___________。 ②用KOH溶液充分洗涤装置C中所得固体，再用KOH溶液将溶出，得到紫色溶液Ⅱ．取少量溶液Ⅱ，滴加盐酸产生，可以证明氧化了产生。 洗涤的目的是为了除去固体表面的___________(填离子符号)，对于、氧化性强弱的比较，制备实验与该探究实验得出结论恰好相反的原因是___________。 【答案】(1) 圆底烧瓶 饱和食盐水 3：2 > 使用冰水浴 (2) 4+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O ClO- 溶液酸碱性不同 【分析】由实验装置可知，A中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，B中饱和食盐水可除去挥发的HCl，C中KOH、氢氧化铁、氯气反应生成，化学方程式为，由于C中为强碱性，因此还可能发生副反应，D中NaOH吸收尾气，反应后C中存在，加入稀，在酸性条件下还原为，同时产生，可能是被氧化为，实验①中经检验存在，的来源可能是氧化或与酸反应生成，无法证明氧化了产生，实验②在碱性条件下进行，排除与酸反应的影响；据此解答。 【详解】（1）①仪器a的名称是圆底烧瓶，根据以上分析可知B中试剂为饱和食盐水。 ②装置C中反应的化学方程式为时，则消耗和的物质的量之比为3：2，反应中Cl的化合价降低，为氧化剂，Fe的化合价升高，为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，故氧化性：，装置C中还与反应生成KCl、KClO和水，化学方程式为。 ③在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定，由于合成反应过程放热，导致体系温度升高，不能稳定存在，使产率降低，因此反应过程应使用冰水浴使反应温度保持在0～5℃。 （2）①在碱性溶液中稳定，酸性溶液中快速产生O2，自身转化为Fe3+，发生反应为4+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O，因此Fe3+的来源可能是氧化或与酸反应生成，无法证明氧化了产生； ②在碱性溶液中稳定，酸性溶液中快速产生O2，所以要用KOH溶液洗涤，同时考虑到K2FeO4表面可能吸附了次氯酸跟离子，在酸性条件下ClO-可以与氯离子反应生成氯气，从而干扰实验，所以用KOH溶液洗涤排除ClO-的干扰；由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知氧化性：Cl2＞，而该实验得出氧化性：Cl2＜，原因是溶液酸碱性不同。 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $