第3章 实验整合练3 常见金属及其化合物相关的实验（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高一化学必修第一册分层练习（人教版）

该高中化学课件聚焦“铁 金属材料”单元核心实验，通过实验整合练系统梳理定量测定型、探究型、物质制备型三大实验类型，将铁及其化合物的性质、反应规律与实验操作相串联，构建“性质-实验-应用”的知识网络。 其亮点在于以真实问题情境驱动复习，如设计钢材含碳量测定、FeCl₃性质探究等实验题，培养学生科学探究与实践能力，通过实验方案分析、误差讨论等环节训练科学思维，分层设置基础题与综合题，助力学生巩固实验技能与化学观念，为教师提供针对性复习素材。

第三章 铁 金属材料 第1讲　描述运动的基本概念 专题专项练 实验整合练3 常见金属及其化合物相关的实验 第1讲　描述运动的基本概念 实验1　定量测定型实验 1.[2026山东青岛二中月考]已知:C+2H2SO4(浓)  CO2↑+2SO2↑+2H2O。某兴趣小组设计以下实验 测量钢材含碳量(部分夹持装置已略去)。下列判断正确的是 ( )       B     A.实验开始时需要从a处通入一段时间的N2,目的主要是 排出装置中的O2 B.装置②、③中的试剂可以分别为酸性高锰酸钾溶液、 浓硫酸 C.该实验装置设计存在一处明显缺陷,该缺陷会造成测量 的实验结果偏低 D.装置改进后,若反应前后装置④的质量差为c g,则含碳量为 % 第1讲　描述运动的基本概念 解析　先将钢材样品与浓硫酸在加热条件下反应,使碳转化为二氧化碳气体,生成的气体先通过酸性 KMnO4溶液除去二氧化硫,再经浓硫酸干燥,最后用碱石灰吸收二氧化碳,通过精确称量碱石灰吸收前 后增加的质量(即生成的二氧化碳质量),即可计算出钢材中的含碳量。通入N2的目的主要是排出装置 内CO2和水蒸气,而非O2,A错误;装置②、③的作用分别是除去SO2和干燥气体,故装置②、③中的试剂 可以分别为酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸,B正确;该实验装置设计存在一处明显缺陷:装置④与大气相 通,缺少防止外界CO2和水蒸气进入装置④的装置,导致测得CO2质量偏大,实验结果偏高,C错误;若反应 前后装置④的质量差为c g,c g CO2对应m(C)= ×12=  g,则含碳量为 %,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026北京东城期末]测定铁矿石中铁元素的质量分数可采用SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7法。研究小组用该 方法测定质量为a g的某铁矿石(含有+2和+3价铁元素)试样中铁元素的质量分数,流程如下。 已知:Ⅰ.Sn2++2Fe3+  2Fe2++Sn4+;Ⅱ.K2Cr2O7在步骤④中被还原为Cr3+。   第1讲　描述运动的基本概念 下列说法不正确的是 ( ) A.步骤③的目的是除去过量的Sn2+ B.由步骤③判断,离子的氧化性由强到弱的顺序为Fe3+>Hg2+>Sn4+ C.若步骤④未立即测定,会使测量结果偏高 D.铁矿石中铁元素的质量分数是 %     C     第1讲　描述运动的基本概念 解析       步骤③中加入过量HgCl2溶液,目的是除去溶液中过量的Sn2+,防止Sn2+在后续滴定中与K2Cr2O7反应,干扰 Fe2+的测定,A正确。根据已知反应Ⅰ:Sn2++2Fe3+  2Fe2++Sn4+,可知氧化性:Fe3+>Sn4+;步骤③中,过量的 第1讲　描述运动的基本概念 Sn2+与HgCl2反应生成Hg2Cl2沉淀,反应为Sn2++2Hg2++2Cl-  Sn4++Hg2Cl2↓,则氧化性:Hg2+>Sn4+;又因为 Fe3+能氧化Sn2+,而Hg2+不能氧化Fe2+,可知氧化性:Fe3+>Hg2+,所以氧化性顺序为Fe3+>Hg2+>Sn4+,B正确。若 步骤④未立即测定,溶液中的Fe2+会被空气中的O2氧化,导致消耗的K2Cr2O7溶液体积偏小,最终使测量结 果偏低,C错误。滴定反应为Cr2 +6Fe2++14H+  2Cr3++6Fe3++7H2O,可得物质的量关系:Cr2 ~6Fe2+, n(K2Cr2O7)=cV×10-3 mol,则n(Fe2+)=6cV×10-3 mol,铁元素的质量:m(Fe)=6cV×10-3 mol×56 g/mol=0.336cV g, 因此铁元素的质量分数w(Fe)= ×100%= %,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026福建厦门双十中学期中]某同学为探究FeCl3溶液的性质进行如下实验,操作如图所示。查阅资 料可知: Ⅰ.硫为黄色固体,难溶于水; Ⅱ.Fe3+可与S2-发生氧化还原反应; Ⅲ.FeS为不溶于水的黑色固体,能溶于盐酸; Ⅳ.酸性:HCl>H2S。 根据实验现象,下列分析正确的是 ( )     D     实验2　探究型实验 第1讲　描述运动的基本概念 A.向②后试管加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解 B.根据反应现象分析,①~④的操作中,有3处涉及 氧化还原反应 C.改变相互滴加顺序,将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中, 现象与①、②操作后的相同 D.操作④后发生Fe(OH)3胶体聚沉,产生该现象是因为 加入的Na2CO3属于电解质 第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据现象可知,①中发生反应:2Fe3++S2-  2Fe2++S↓,②中发生反应:Fe2++S2-  FeS↓,③中发 生反应:2Fe3++3C +3H2O  2Fe(OH)3(胶体)+3CO2↑,④中加入Na2CO3溶液,使③中生成的Fe(OH)3胶 体发生聚沉,形成Fe(OH)3沉淀。向②后试管加入足量稀盐酸,FeS溶解,而S不溶解,故沉淀部分溶解,A错 误;①中反应属于氧化还原反应,②中反应不是氧化还原反应,③中反应不是氧化还原反应,④中是 Fe(OH)3胶体在盐的作用下发生聚沉,故只有1处涉及氧化还原反应,B错误;若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶 液中,则直接发生反应:2Fe3++3S2-  2FeS↓+S↓(破题关键),溶液不会变成淡绿色,产生的现象与①、② 操作后的不同,C错误;④中是向胶体中加入Na2CO3溶液,Na2CO3为电解质,Fe(OH)3胶体发生聚沉,生成大 量的红褐色沉淀,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026北京师范大学附属中学期末]某小组在探究Fe2+性质的实验中观察到异常现象。 实验Ⅰ 现象   溶液变红,片刻红色褪去,有气体生成(经检验为O2) 第1讲　描述运动的基本概念 资料:ⅰ.SCN-中S元素的化合价为-2价; ⅱ.BaSO4是不溶于盐酸的白色沉淀。 (1)实验Ⅰ体现了Fe2+的_____________性。 (2)探究“红色褪去”的原因,进行实验Ⅱ: 由实验Ⅱ可知“红色褪去”的原因是_____________________。 　SCN-被氧化为S         还原     第1讲　描述运动的基本概念 (3)为进一步探究“红色褪去”的原因,进行了实验Ⅲ。 实验Ⅲ 现象   溶液变红,一段时间后不褪色 取上述反应后的溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液 无白色沉淀产生 第1讲　描述运动的基本概念 分析上述三个实验,下列叙述正确的是________(填字母)。 a.实验Ⅲ中发生了氧化还原反应:4Fe2++O2+4H+  4Fe3++2H2O b.通过实验Ⅲ推出实验Ⅰ中氧化FeCl2的只有O2 c.O2在实验Ⅲ条件下不能使红色溶液褪色 d.实验Ⅰ中红色褪去与H2O2的氧化性有关 　acd     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)实验Ⅰ向FeCl2和KSCN的混合溶液中加入H2O2溶液,溶液变为红色后褪色,说明Fe2+被氧化为 Fe3+,实验过程中体现了Fe2+的还原性。 (2)通过实验Ⅱ中①②对比,说明褪色后的溶液中存在Fe3+,不存在SCN-,再结合③中的现象,说明有S  生成,因此由实验Ⅱ得出“红色褪去”的原因是SCN-被氧化为S 。 (3)另取等体积等浓度的FeCl2溶液滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液,再通入O2,溶液变红,说明O2能将Fe2+氧 化成Fe3+,取上述反应后的溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀产生,说明O2不能将SCN-氧化为S , 则实验Ⅰ中是H2O2将SCN-氧化成S 。O2将Fe2+氧化成Fe3+的离子方程式为4Fe2++O2+4H+  4Fe3++ 2H2O,a正确;通过实验Ⅲ可推出H2O2的氧化性强于O2,实验Ⅰ中氧化FeCl2的主要是H2O2,b错误;实验Ⅲ中 滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀产生,说明O2不能氧化SCN-,在该实验条件下不能使红色溶液褪色, c正确;实验Ⅰ中红色褪去是由于H2O2将SCN-氧化成S ,因此与H2O2的氧化性有关,d正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026安徽A10联盟联考]Fe3O4是一种重要的磁性物质,在实验室可以有多种制备方法。 方法一:用铁和水蒸气反应制备Fe3O4,并检验产物,装置如图所示。   实验3　物质制备型实验 第1讲　描述运动的基本概念 (1)点燃酒精灯和酒精喷灯的顺序是______(填字母)。 A.甲→乙→丙　　　　B.乙→甲→丙 C.丙→甲→乙　　　　D.甲→丙→乙 (2)碎瓷片的作用是_________,玻璃丝的作用是______________________________________。 (3)B中发生反应的化学方程式为___________________________。E中的实验现象为_______________。 (4)反应结束,冷却到室温,取出B中的产物,观察到产物粉末是______色的,用_______(填“磁铁”或 “铁钉”)靠近粉末,粉末被吸引,证明生成了Fe3O4。 方法二:溶液共沉法制备Fe3O4,步骤如下: ①准确称取5.41 g FeCl3·6H2O,配制成100 mL溶液,准确称取x g FeSO4·7H2O,也配制成100 mL溶液。 ②将上述两溶液倒入三颈烧瓶中,在快速搅拌的作用下,加入100 mL氨水,加热至85 ℃,并保持5分钟。 　铁钉     　黑     　黑色固体变红 　3Fe+4H2O(g)  Fe3O4+4H2     　增大水蒸气与铁粉接触面积,提高反应速率     　防止暴沸     　A     第1讲　描述运动的基本概念 ③过滤,先用蒸馏水洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,低温烘干,得到Fe3O4固体。 (5)x=_________时,理论上反应物利用率和产率最高。 (6)第②步中制备Fe3O4的离子方程式为____________________________________________。 (7)第③步中检验沉淀是否用蒸馏水洗涤干净的方法:_________________________________________ ________________________________________________________;无水乙醇洗涤的目的是____________ ____________________________。 体表面的水,便于后期低温干燥     　洗去固 AgNO3溶液,若观察到没有白色沉淀产生,则说明洗涤干净(合理即可)     　取最后一次洗涤液于试管中,加入稀硝酸、     Fe2++2Fe3++8NH3·H2O  Fe3O4↓+8N +4H2O     　2.78     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)用A装置产生水蒸气,通入装有还原铁粉的B中,发生反应生成Fe3O4和氢气,氢气经碱石灰干燥 后通入装有氧化铜的E中,将黑色的氧化铜还原为红色的铜。先点燃甲处酒精灯产生水蒸气,再点燃乙 处酒精喷灯,使水蒸气与还原铁粉反应产生氢气,最后点燃丙处酒精灯,发生氢气还原氧化铜的反应。 (4)B中的产物为黑色粉末;Fe3O4有磁性,用铁钉靠近粉末,粉末被吸引,证明生成了Fe3O4。 (5)反应的离子方程式为Fe2++2Fe3++8NH3·H2O  Fe3O4↓+8N +4H2O,理论上Fe2+和Fe3+的物质的量 为1∶2时反应物利用率和产率最高,n(Fe2+)∶n(Fe3+)= ∶ =  ∶ =1∶2,m(FeSO4·7H2O)=2.78 g。 (7)第③步中检验沉淀是否用蒸馏水洗涤干净(可检验最后一次洗涤液中是否还存在Cl-、S 等水溶性 杂质),可用稀硝酸、硝酸银溶液检验Cl-,也可用BaCl2溶液检验S ;用无水乙醇洗涤可以除去固体颗粒 表面的水分,利用无水乙醇易挥发的特性,便于后续低温干燥。 第1讲　描述运动的基本概念 $