内容正文:
五、课程内容
主题1 :化学科学与实验探究
1.5 学生必做实验
【教学提示】2. 学习活动建议 硫酸亚铁的制备;物质成分的检验(如补铁剂中的铁元素)。
主题2 :常见的无机物及其应用
【内容要求】
2.4 金属及其化合物
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铁及其重要化合物的主要性质,了解这些物质在生产生活中的应用。
2.7 学生必做实验
● 铁及其化合物的性质。
● 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子。
2. 学习活动建议
氢氧化亚铁的制备;补铁剂中铁元素价态的检验;溶液中Fe3+、NH4+、CO32- 、Cl-、SO42- 等离子的检验。
3. 情境素材建议
● 金属及其化合物的性质与应用:铁元素的食补与药补;实验室中硫酸亚铁的保存与使用;印刷电路板的制作;铁的某些氧化物在打印机(或复印机)墨粉中的应用;菠菜中铁元素的检验;
【学业要求】
1. 能依据物质类别和元素价态列举某种元素的典型代表物。能利用电离、离子反应、氧化还原反应等概念对常见的反应进行分析说明。 能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
2. 能列举、描述、辨识典型物质重要的物理性质和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
3. 能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。
4. 能利用典型代表物的性质和反应,设计常见物质制备、分离、 提纯、检验等简单任务的方案。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。
5. 能根据物质的性质分析实验室、生产生活及环境中的某些常见问题,说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。
6. 能举例说明常见元素及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。能有意识运用所学知识或寻求相关证据参与社会性科学议题的讨论(如酸雨和雾霾防治、水体保护、食品安全等),在解决实际问题中能体现人与自然和谐共生的理念。
反应的限度和快慢:化学反应存在限度的证据,如高炉炼铁、氯化铁与碘化钾的反应。
化学与社会:补铁剂
讨论防止钢铁腐蚀的方法;
实验及探究活动:浓度对氯化铁与硫氰化钾反应平衡的影响;
有应用价值的可逆反应体系,如工业合成氨、高炉炼铁
● 实验及探究活动:测定溶液pH ;探究促进或抑制氯化铁水解的因素;
氢氧化镁与氢氧化铁沉淀的转化;铁盐的净水作用
铁等金属离子所形成的配合物的制取与性质;
物质的制备。例如,硫酸亚铁铵的制备,
铁、铜等金属的冶炼,
比色法测定补铁剂中铁的含量,
2025-2026高考试题:
2026湖北
13.物质的性质与其结构密切相关。下列事实与结构因素不相符的是
选项
事实
结构因素
A.
氨基酸的水溶性与值有关
碱性基团:氨基
B.
合成氨工业用冷却法使氨液化而实现分离
分子间作用力:氢键
C.
易水解形成红褐色胶体
特征:高电荷与小半径
D.
的熔点低于
阴离子半径:
考查:Fe3+的水解
16.(13分)
赤铁矿主要成分为(含少量、、等元素的氧化物),结构致密,在酸液中溶解缓慢。某研究小组以赤铁矿为原料制备电池级磷酸铁()的低碳新工艺流程如下:
考查:Fe2+与Fe3+的转化,赤铁矿的还原,Fe3+的沉淀。
2026北京
11. 用下图装置进行Cl2的相关实验。
装置
实验
试剂
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液先变红色,一段时间后,溶液的红色褪去
②
FeCl2溶液(含数滴KSCN溶液)
已知:石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。
下列说法不正确的是
A. ①中溶液变红,说明平衡逆向移动
B. 取①中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现紫色
C. ②中溶液变红,说明氧化性:
D. 取②中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现红色
考查:Fe2+与Fe3+的转化,Fe3+的检验。
15. 高铁酸盐在水处理等领域有广泛应用。
(1)高铁酸根(FeO42-)具有强氧化性,可以杀菌消毒,其还原产物能进一步起到净水作用,净水的原因是___________________________________。
(2)高铁酸盐的结构分析
一种含K+和Na+的高铁酸盐晶体的晶胞结构示意图如下。
①基态+6价Fe的价层电子排布式是__________。
②该高铁酸盐的化学式是__________。
③FeO42-的结构与SO42-相似。该晶胞中Fe-O键的键长有2种,则2种Fe-O键的数目之比是__________,FeO42-的空间构型是__________形。
(3)高铁酸盐的性质及制备
①高铁酸盐在碱性溶液中较稳定,在中性或酸性溶液中能快速产生O2,写出酸性条件下反应的离子方程式:________________________________________。
②制备高纯度K2FeO4的方法之一:
上述流程中先制备Na2FeO4,再制备K2FeO4。通常不用含K+的氧化剂直接得到K2FeO4产品。结合Na2FeO4和K2FeO4的溶解性分析该方法的优点:___________________________。
考查:Fe3+的水解,高铁酸盐的氧化性。
2026广东
9. 用如图装置进行实验,反应一段时间,关闭活塞和止水夹,熄灭酒精灯,冷却后提起铁丝,注入稀硫酸。下列说法错误的是
A. KI溶液变棕黄色,体现I-的还原性
B. 浓硫酸的作用是吸收水分,干燥Cl2
C. U形管中溶液遇KSCN溶液变红,说明有Fe3+存在
D. 烧杯溶液中最终存在:
考查:Fe3+的检验
18. 金(Au)是一种战略性金属。从某金精矿(含金、银、Sb2S3、FeS2、SiO2和MgO等)中提取金并综合利用部分物质的一种工艺如下。
已知:和在一定条件下均可与形成可溶于水的配离子。
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Ksp(298K)
(1)金精矿研磨成粉是为了___________,提高浸取速率。
(2)“沉锑”的反应中,还原剂为___________。
(3)“电解”在电解池(图1)中实施,一定条件下实现“沉锑”试剂的回收利用。忽略生成气体的反应,则
①阴极反应式为___________。
②初始电解液中,。为防止阳极室电解过程中产生沉淀,理论上,最终阳极室应不大于_____(列算式)。
考查:Fe2+与Fe3+的转化,Fe3+的沉淀。
2026河北
13.由下列实验事实不能得出相应结论的是( )
选项
实验事实
结论
A
恒温恒容下平衡体系通入氩气,体系颜色不发生变化
通入氩气后不变,平衡不移动
B
甲酸铵(HCOONH4)水溶液显酸性
C
等浓度与的混合溶液中加入过量溶液,生成红褐色沉淀
D
溶液中滴加,溶液由红色变为无色,生成
稳定性:
考查:Fe2+与Fe3+的转化,Fe3+的配合物转化。
2026吉林
13. 一种从废旧电池正极材料(LiFePO4)中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是
A. a电极反应:O2+2H2O+2e- = H2O2 + 2OH-
B. 电路中转移2mol电子,理论上可回收4mol Li+
C. b电极连接电源正极
D. 可转化为和,会降低锂理论回收产率
考查:LiFePO4与FePO4的转化,
2026湖南
11. 常温下,铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误的是
A. 溶液h可能是盐酸
B. 向溶液b中通入过量气体e,空气中久置后可得沉淀g
C. 固体残渣中有铜,可能有铁
D. 溶液f中含有[Cu(NH3)4]2+
考查:Fe2+与Fe3+的转化
2026山东
4. 某溶液含有Ag+、Ba2+、Cu2+、Fe3+中的一种或几种,下列说法错误的是
A. 取少量该溶液并滴加NaCl溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ag+
B. 取少量该溶液并滴加H2SO4溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ba2+
C. 取少量该溶液并滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则溶液中含有Fe3+
D. 若四种阳离子均存在,可依次使用NaCl溶液、Na2SO4溶液、浓氨水进行分离
考查:Fe3+的检验
2026重庆
5. 关于下列化合物性质描述正确的是
① ② ③ ④
A. ①②加水后溶液均呈碱性 B. ②③遇稀硫酸均生成气体
C. ③④均能使苯酚溶液变色 D. ①④遇NaOH溶液均生成沉淀
考查:Fe3+的检验
7. 下列实验相关项目的叙述正确的是
选项
项目
叙述
A
试剂存放
用正丙醇保存金属Na
B
物质鉴别
用NaOH溶液可鉴别和
C
试剂除杂
用粉可除去溶液中的
D
酸碱滴定
用残留有蒸馏水的锥形瓶会影响滴定结果
考查:Fe2+与Fe3+的转化
2025山东
12. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是
A. 隔膜为阳离子交换膜 B. 放电时,a极为负极
C. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均减小
D. 理论上,每减少总量相应增加
考查:通过电化学形式考查Fe2+与Fe3+的转化
13. 钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca,Si,Fe元素,流程如下。已知:Fe2(C2O4)3能溶于水;,。下列说法错误的是
A. 试剂X可选用Fe粉
B. 试剂Y可选用盐酸
C. “分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D. “酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
考查:考查Fe、Fe2+与Fe3+的转化
2025吉林
6. 微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中,黑色铜丝恢复光亮的紫红色
2CuO+C2H5OH=CH3CHO+Cu2O+H2O
B
Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液,固体由白色变为红褐色
3Mg(OH)2(s)+2Fe3+=2Fe(OH)3(s)+3Mg2+
C
FeSO4溶液中加入K3[Fe(CN)6],浅绿色溶液出现蓝色浑浊
Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+=KFe[Fe(CN)6]↓
D
K2Cr2O7溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变黄色
Cr2O72-+ 2OH- = 2CrO42- + H2O
考查:考查Fe2+与Fe3+的检验
11. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)=10-20.4,下列说法错误的是
A. 硫酸用作催化剂和浸取剂
B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C. “浸出”时,3种金属元素均被还原
D. “沉钴”后上层清液中c(Co2+)·c(S2-) =10-20.4
考查:Fe3+的除去
2025河北
13. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有NO2与N2O4的恒压密闭容器中通入一定体积的N2,最终气体颜色变浅
化学平衡向NO2减少方向移动
B
以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
向盛有2mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加KSCN溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红
Fe2+具有还原性
D
向盛有2mL饱和Na2SO4溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀析出;加蒸馏水稀释,再振荡,沉淀溶解
蛋白质沉淀后活性改变
考查:Fe3+的检验
16. 铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式:_______。
(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4的化学方程式:_______。
(3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:Fe2O3、H2SiO3、_______、_______(填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因:_______。
(5)滤液Ⅱ的主要成分:_______(填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式_______。
Fe(CO)5+ + =Cr(OH)3↓+ + + CO
(7)滤渣Ⅱ可返回_______工序。(填工序名称)
考查:考查Fe、Fe2+与Fe3+的转化
2025湖南
2. 化学实验充满着五颜六色的变化。下列描述错误的是
A.溶液褪色
B.产生红色沉淀
C.溶液呈紫色
D.试纸变为蓝色
考查:Fe3+的检验
16. 一种从深海多金属结核[主要含,有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的:
Fe3+
Al3+
Cu2+
Ni2+
Co2+
Mn2+
开始沉淀的pH
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的pH
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)基态Ni的价层电子排布式为_______。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是_______(写化学式);SO2还原Co2O3的化学方程式为_______。
(3)“沉铁”时,Fe2+转化为Fe2O3的离子方程式为_______,加热至200℃的主要原因是_______。
考查:通过情景方程式书写考查Fe3+与Fe2+的转化
2025湖北
12. 某电池的正极材料为LiFePO4,负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂LiSO2CF3,能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。将LiSO2CF3注入电池后充电补锂,过程中[SO2CF3]-转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是
A. [SO2CF3]-在阳极失去电子 B. 生成气体中含有氟代烃
C. 过程中铁元素的价态降低 D. [SO2CF3]-反应并离去是该电池保持原结构的原因
考查:Fe3+与Fe2+的转化
15. 某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+在电极上发生相互转化,伴随着热量的吸收或释放,经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热,其他区域绝热。下列描述错误的是
A. 阴极反应为[Fe(H2O)6]3++ e- =[Fe(H2O)6]2+
B. 已知②处的电解液温度比①处的低,可推断[Fe(H2O)6]2+比[Fe(H2O)6]3+稳定
C. 多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D. 已知电子转移过程非常快,物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H2O)6]2+和[Fe(H2O)6]3+离子结构的改变
考查:通过电解池考查Fe3+与Fe2+的转化
2025广东
8. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验Fe3+
D
MnO2与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
考查:Fe3+与Fe2+的检验
18. 我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Ksp(298K)
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有_______(写一条)。
(2)“高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式为:_______。
(6)①“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量H2,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为_______和_______。
②“电解”时,Fe2O3颗粒分散于溶液中,以Fe片、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池示意图并做相应标注_______。
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是_______(写一条)。
考查:Fe3+的沉淀
2025北京
12. 为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:[FeCl4]-为黄色、[Fe(SCN)]2+为红色、[FeF6]3-为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中浓盐酸促进Fe3++4Cl- [FeCl4]-平衡正向移动
B. 由①到②,生成[Fe(SCN)]2+并消耗[FeCl4]-
C. ②、③对比,说明c(Fe3+):②>③
D. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
考查:Fe3+的配合物转化
高考命题分析
1.命题特点
基础性:命题基于教材,侧重亚铁盐、铁盐的性质及检验,强化现象描述和方程式书写的规范。
综合性:模块知识交叉融合,亚铁盐、铁盐的性质探究与盐类水解等融合命题,与化学实验、化工流程相结合。
2.命题趋势:
强化教材实验辨析(Fe2+、Fe3+的检验),关注实际应用(化工流程中物质转化与除铁),拓展创新思维(结合新情境命题,如铁基电池等)。
学科网(北京)股份有限公司
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