湖北武汉市高一上学期化学课时作业（人教版必修第一册第三章第一节 铁及其化合物）

高中化学必修一第三章 第一节《铁及其化合物》课时作业设计 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 高中化学必修一第三章第一节《铁及其化合物》课时作业设计 学段学科 高中+化学 适用年级 高一年级 教材版本 人教版（2019）高中化学必修第一册 对应内容 第三章 第一节 铁及其化合物 作业类型 课后分层课时作业 完成时长 总时长37分钟（基础10min+提升20min+拓展7min） 设计者 刘利娟 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 课标要求：主要对应 “宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”，并渗透 “变化观念与平衡思想”。具体表现为：能从物质类别和元素价态视角认识铁及其化合物；能基于实验事实推理 Fe²⁺、Fe³⁺ 的转化；能设计简单实验验证铁及其化合物的性质；能联系补铁剂、铁生锈、废水处理等真实情境，认识化学的社会价值。 必修课程主题2“2.4 金属及其化合物”要求“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”；学生必做实验包括“铁及其化合物的性质”。 教材地位： 核心概念：铁及其重要化合物的性质；铁元素的变价特征；Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化；氧化还原反应和离子反应在元素化合物学习中的具体应用。 核心方法：以“物质类别—元素价态”二维认识模型预测物质性质；通过实验探究获取证据；用化学方程式、离子方程式进行符号表征；运用比较、分类、归纳、推理等方法建立知识网络。 价值观：认识铁及其化合物在人体健康（如补铁剂、血红蛋白）、材料制造、金属防腐、环境保护和资源利用中的价值；形成安全使用化学品、绿色化学和可持续发展的意识。 教学重难点：本课时作业以“铁及其化合物”为载体，依据课标必修主题2的内容要求和学业质量水平2，围绕“物质类别—元素价态”二维认识模型，设计基础巩固、实验探究、真实情境应用等分层任务，旨在诊断并发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”，并渗透 “变化观念与平衡思想”等化学学科核心素养，帮助学生突破 Fe²⁺与Fe³⁺检验与转化的重难点，落实化学学科核心素养的育人目标。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已学习氧化还原反应、离子反应、物质的量等基本概念；已学习钠及其化合物，初步了解金属元素化合物的学习方法；初中知道铁能与酸、硫酸铜溶液反应，知道铁生锈等生活常识；生活中接触过补铁剂、铁锅、铁强化酱油等。 现有困惑 容易混淆 Fe²⁺ 和 Fe³⁺ 的检验试剂与现象；对 Fe(OH)₂ 制备时需隔绝空气的原因理解不深；难以从价态角度选择氧化剂或还原剂实现 Fe²⁺ 与 Fe³⁺ 的转化；铁与水蒸气反应产物及条件易记错；离子方程式书写中电荷守恒、电子守恒容易出错；缺乏独立设计实验方案和评价方案的能力。 差异分析 基础薄弱学生能记住部分反应现象，但方程式书写和价态转化思路薄弱，需要基础巩固和规范训练。中等学生能理解铁及其化合物的性质，但知识零散，需要借助“类别—价态”模型进行结构化整理。学优生能完成常规习题，但综合实验设计、真实问题解决和方案评价能力不足，需要开放性、探究性任务提升素养。 3. 设计意图 本课时作业以“铁及其化合物”为载体，依据课标必修主题2的内容要求和学业质量水平2，围绕“物质类别—元素价态”二维认识模型，设计基础巩固、实验探究、真实情境应用等分层任务，旨在诊断并发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”，并渗透 “变化观念与平衡思想”等化学学科核心素养，帮助学生突破 Fe²⁺与Fe³⁺检验与转化的重难点，落实化学学科核心素养的育人目标。 3、 作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 识记铁及其化合物的存在、物理性质（颜色、状态、溶解性等）；复述Fe、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe(OH)₂、Fe(OH)₃、Fe²⁺、Fe³⁺的主要化学性质；解释铁与水蒸气反应、Fe²⁺与Fe³⁺的检验、Fe(OH)₂制备等原理；辨别典型反应方程式和离子方程式。 宏观辨识与微观探析 基础巩固题、离子方程式书写、实验现象等概念复述 能力运用 B 运用“物质类别—元素价态”二维认识模型、氧化还原反应和离子反应规律，解决铁及其化合物性质预测、转化路径分析、混合物成分判断、实验方案设计（如Fe(OH)₂制备、铁与水蒸气反应、腐蚀废液处理与FeCl₃再生）等问题。 证据推理与模型认知、科学探究与创新意识 能力提升题、实验方案设计、离子方程式书写、计算推理过程、装置分析、条件控制与方案评价 思维发展 C 比较铁的不同氧化物、氢氧化物及Fe²⁺/Fe³⁺的性质差异；概括铁元素价类二维转化关系；推理陌生物质（如高铁酸钾、FeS₂、Fe/Fe₃O₄）的性质与反应；评价实验方案、结论及误差；创新设计净水原理、提高转化率的措施等。 证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、变化观念与平衡思想 选择题7—13、填空题14—15、拓展题16—17；价类二维图分析、氧化还原分析、实验异常现象解释、净水原理说明 情感态度 D 认同铁及其化合物在人体健康（补铁剂、维生素C促进铁吸收）、工业生产（印刷电路板腐蚀、硫酸亚铁系列产品、高铁酸钾水处理）、材料制备（磁性材料）等方面的价值；形成安全使用化学品、绿色化学和可持续发展意识。 科学态度与社会责任 拓展题16—17 高铁酸钾净水原理说明、实验安全与环保措施、废液处理与资源回收等 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 单选题 铁及其化合物说法正误判断 A 巩固铁的存在、铁与FeCl₃反应、Fe与Cl₂反应、氧化物分类 2 单选题 铁的氧化物性质正误判断 A 巩固FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄的颜色、价态、溶解性及与酸反应 3 单选题 Fe(OH)₂制取并较长时间观察白色沉淀 A、B 巩固Fe(OH)₂制备及防氧化措施，考查实验装置分析 4 单选题 Fe³⁺、Fe²⁺性质及应用组合判断 A、B 辨析Fe³⁺/Fe²⁺检验、转化、离子方程式书写 5 单选题 FeCl₃腐蚀铜后加铁粉，判断固体存在时的离子情况 B、C 考查氧化性顺序、Fe³⁺/Cu²⁺与Fe反应先后、溶液中离子判断 6 单选题 探究铁及其化合物氧化性、还原性实验方案评价 B、C 培养实验方案评价能力，辨析氧化性、还原性结论与离子方程式 7 单选题 铁与水蒸气反应实验及黑色固体成分探究 B、C 强化铁与水蒸气反应、Fe³⁺检验、Fe₃O₄性质及干扰排除 8 单选题 铁元素价类二维图转化关系判断 B、C 建立“价态—类别”二维认识模型，考查铁及其化合物转化 9 单选题 FeS₂在酸性条件和催化剂作用下的转化分析 B、C 考查氧化还原反应判断、离子方程式配平、催化剂判断 10 单选题 氧化物X(Fe₂O₃)组成测定与计算 B、C 强化物质的量计算、氧化还原反应定量分析、化学式确定 11 单选题 两种金属及其化合物转化关系推断 B、C 考查金属推断、H₂O₂氧化性、氧化性顺序比较 12 单选题 硫酸亚铁制备系列物质流程分析 B、C 考查净水原理、FeCO₃制备条件、Fe²⁺氧化检验、溶解度比较 13 单选题 高铁酸钾制备流程分析 B、C 考查酸溶、氧化、次氯酸盐氧化、转化结晶及氧化还原配平 14 填空题 铁元素价类二维图、铁三角转化、Fe(OH)₃胶体等综合填空 A、B、C 结构化梳理铁及其化合物知识，强化方程式书写与胶体检验 15 填空题 印刷电路板腐蚀废液处理、FeCl₃再生与Cu回收 B、C 联系工业生产实际，考查氧化、沉淀、过滤、检验及资源回收 16 填空题 高铁酸钾制备、净水原理及性质探究 C、D 培养综合实验设计、装置评价、绿色水处理及社会责任意识 17 单选题 Fe/Fe₃O₄磁性材料制备原理、装置及计算 B、C、D 联系新材料制备，考查N₂保护、恒压滴液漏斗、离子方程式及理论产量计算 五、作业评价 维度 A（优秀） B（良好） C（合格/待改进） 权重 得分 知识理解 基础知识点全部掌握，方程式书写零失误，物质性质记忆准确 基础知识点掌握较好，少量方程式细节错误 存在较多基础概念错误，方程式书写不规范 20% 能力运用 实验现象描述完整规范，原理对应精准，性质对比清晰 能基本描述实验现象，原理分析略有疏漏 无法完整描述实验现象，原理分析错误较多 30% 思维发展 辨析说理严谨，能从氧化还原角度分析反应，模型认知清晰 能完成基础辨析，深度推理略有欠缺 逻辑混乱，无法完成对比与推理分析 30% 情感态度 答题规范严谨，实验安全意识牢固，能主动联系实验实际 态度端正，答题较规范，掌握基本实验安全常识 答题潦草，知识点混淆，实验安全认知薄弱 20% 6、 试题详情 （一）基础巩固作业（必做，约8分钟） 设计意图：巩固铁及其化合物基础概念、物理化学性质、基础反应方程式，落实教材必备基础知识，适配全体学生。 素养目标：宏观辨识与微观探析 一、单选题 1．我国在春秋初年已掌握了冶铁技术。下列关于铁及其化合物的说法中不正确的是 A．铁元素是地壳中含量第四多的元素 B．向FeCl3溶液中加入足量铁粉，可观察到溶液由浅绿色变为棕黄色，且铁粉逐渐溶解 C．加热条件下，Fe与Cl2发生反应生成氯化铁 D．FeO和Fe2O3都是碱性氧化物 2．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是 A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料 B．Fe3O4是黑色晶体，其中的铁显+2价，的铁显+3价 C．FeO、Fe2O3都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐 D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3 3．已知密度苯，下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 4．下列有关Fe3+、Fe2+的性质及应用的说法正确的是 ①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变 ②将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2 ③向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色 ④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体 ⑤向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉的离子方程式：Fe3++Fe=2Fe2+ ⑥Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O A．①②⑥ B．①②③ C．①④⑤ D．②④⑥ 5．用过量的溶液腐蚀铜制线路板，取少量腐蚀反应完毕后的混合溶液，加入一定量的铁粉充分搅拌，发现仍有固体存在。下列判断不正确的是 A．氧化性： B．剩余固体中一定含Cu C．有固体存在的溶液中一定无 D．有固体存在的溶液中一定含 6．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 具有氧化性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 A．A B．B C．C D．D （二）能力提升作业（选做，约20分钟） 设计意图：辨析易混概念，强化铁与水蒸气反应原理、Fe2+、Fe3+的检验、铁的价类二维图、陌生物质的性质分析、物质性质对比、氧化还原角度分析反应，突破本节课重难点，培养证据推理思维。 素养目标：证据推理与模型认知、科学探究 7．某同学利用下图所示的实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，将反应后硬质玻璃管中的黑色固体用足量稀硫酸溶解，得到溶液Ⅰ，取少量溶液Ⅰ于试管中，滴加溶液Ⅱ(如图2所示)，以探究黑色固体的成分。下列说法正确的是 A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成 B．排除氧气干扰，若溶液Ⅱ为KSCN溶液，观察到溶液变红，说明黑色固体中可能有 C．若溶液Ⅱ为KSCN溶液，观察到溶液不变红色，说明没有生成 D．若溶液Ⅱ为酸性高锰酸钾溶液，观察到溶液褪色，说明铁粉未完全反应 8．下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．铁与高温水蒸气的反应可实现上述①转化 B．加热发生转化⑥，加水溶解可转化为 C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成 D．Cu能将转化为，且该过程中Cu作还原剂 9．铁矿(主要成分为FeS2)在酸性条件和催化剂作用下，可发生如图所示的转化。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应 B．反应Ⅰ的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+ C．反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶4 D．该过程中Fe3+、NO是催化剂 10．实验室测定氧化物的组成，实验如下：。下列有关说法正确的是 A．溶液Z中只含有和 B．样品X中含有+3价铁元素 C．溶液Y中 D．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可判断X为 11．金属材料对于促进生产发展发挥了巨大的作用。如图是两种金属及其化合物的转化关系(每一步反应均反应完全)，其中X、Y是日常生活中常见的金属单质，M、N、Z是含有元素Y的化合物，反应②是工业上制备金属X的方法之一，下列说法错误的是 A．金属X、Y分别是、 B．反应①和③中等量的完全反应，则转移的电子数：①>③ C．溶液与的反应在工业上用于制作印刷电路板 D．由转化关系可推知氧化性： 12．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是（    ） A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用做净水剂 B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行 C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D．该温度下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大 13．高铁酸钾具有强氧化性，是一种新型、绿色、高效的多功能饮用水处理剂，可以用如下流程进行制备。下列说法正确的是 A．“酸溶”中不能用生锈的铁屑 B．“氧化”中反应的离子方程式为 C．“制备”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：3 D．“转化”中使用饱和KOH溶液的目的是利于晶体析出 14．Ⅰ、利用“价类二维图”研究物质的性质，是一种有效的学习方法。以下是铁元素及其化合物的二维图的部分信息。 (1)X、Y 的化学式分别为___________、___________。 (2)图中只具有还原性的物质是___________(写化学式)。 Ⅱ、已知A、B、C 三种物质均含铁元素，其中 A 为红棕色粉末。它们之间有如下所示的转化关系(部分产物未标出) ABC (3)A 的化学式是___________。 (4)向 B 溶液滴加 KSCN 溶液，溶液呈___________。(填“红色”或“蓝色”) (5)写出 B→C 的离子方程式___________。 Ⅲ、(6)一个体重 50kg 的健康人含铁元素 2g，Fe2+易被人体吸收，所以给贫血者补充铁时，服用维生素C 可使食物中的 Fe3+转化成 Fe2+，有利于人体对铁的吸收。维生素 C 在这个反应中表现___________(填“氧化性”或“还原性”)。 (7)取少量某品牌油漆的原料 Fe2O3(红棕色粉末)并加入适量盐酸，反应后得到棕黄色 FeCl3 溶液， 取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入 NaOH 溶液，可观察到 Fe(OH)3 沉淀生成，生成沉淀的离子方程式为___________。 Ⅳ、 (8)取少量 Fe2O3粉末加入适量盐酸，所发生反应的离子方程式为___________。用饱和溶液进行以下实验：在小烧杯中加入 20mL 蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴 FeCl3 溶液，继续煮沸至透明的红褐色为止，即可制得 Fe(OH)3胶体。证明 Fe(OH)3胶体的实验方法叫___________。 15．工业上用FeCl3溶液做印刷电路铜板的腐蚀液。化学小组设计如下流程对腐蚀废液(阳离子主要有H+、Fe3+、Fe2+和Cu2+)进行处理，实现FeCl3溶液再生并回收Cu。 (1)FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的化学方程式为：_____________； (2)步骤Ⅰ的目的是将Fe2+转化为Fe3+，发生反应的离子方程式为__________； (3)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为_____________； (4)调节pH的目的是使溶液A中的Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀，如何证明溶液B中没有Fe3+剩余？_____________； (5)固体C中的成分为________________(填化学式)； (6)步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式为___________，分离的操作名称为_______。 （三）拓展探究作业（挑战，约7分钟） 16．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。 已知：①K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液。 ②在碱性条件下，次氯酸盐(如KClO)可将Fe(OH)3氧化成高铁酸盐(如K2FeO4)。 ③K2FeO4具有强氧化性，在酸性或中性溶液中迅速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。 Ⅰ K2FeO4的制备 该小组用如图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。 (1)K2FeO4中铁元素的化合价为___________价。 (2)以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来：___________。 (3)A装置作用是产生黄绿色氯气(Cl2)，写出A中发生反应的离子方程式___________。 (4)C中发生的主要反应有  ①Cl2＋2KOH=KCl＋KClO＋H2O， ②3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。 保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高Fe(OH)3转化率的操作有___________。(写一点) Ⅱ 性质探究   用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。 (5)絮凝实验：甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清。查阅资料此时发生反应的离子方程式为：4FeO＋10H2O=4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH-，请结合方程式，说明K2FeO4的净水原理：___________。 (6)乙同学取少量K2FeO4，向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体，产生黄绿色气体的原因可描述为___________。 17．磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在氛围中进行)： ①称取，配成溶液，转移至恒压滴液漏斗中； ②向三颈烧瓶中加入溶液； ③持续磁力搅拌，将溶液以适宜的速度全部滴入三颈烧瓶中，回流。三颈烧瓶内得到黑色固体为，经处理得磁性材料。部分装置如图： 下列说法不正确的是 A．的作用是防止被氧化 B．使用恒压滴液漏斗替代分液漏斗的优点是平衡气压，便于液体顺利流下 C．三颈烧瓶内发生反应的离子方程式为： D．理论上，该实验所得磁性材料的质量为2.9g 7、 答案与解析 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D A C B B D A D 题号 11 12 13 17 答案 B D D D 1．B 【详解】A．铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，位于第四位，A正确； B．铁单质将铁离子还原为亚铁离子，溶液由棕黄色变为浅绿色，B错误； C．加热条件下，Fe与发生反应生成氯化铁，C正确； D．FeO和都是碱性氧化物，都能与酸发生反应，分别生成亚铁盐和铁盐，D正确； 故选B。 2．D 【详解】A．赤铁矿主要成分是 Fe2O3，Fe2O3是红棕色的固体，可以用作红色油漆和涂料，故A正确； B．Fe3O4可以是Fe2O3FeO，其中的铁显+2 价，的铁显+3价，故B正确； C．FeO、 Fe2O3都不溶于水，属于碱性氧化物，都能和盐酸反应生成相应的盐，故C正确； D．FeO在空气中被氧化生成四氧化三铁，故D错误； 故选D。 3．D 【分析】氯化亚铁与氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，被氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色的氢氧化铁沉淀。 【详解】A．根据分析，不能长时间观察到白色，A错误； B．四氯化碳的密度比水大，不能起到隔绝氧气的作用，不能长时间观察到白色，B错误； C．氨水与氯化亚铁反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色的氢氧化铁沉淀，C错误； D．油的密度比水小且与水不互溶，能起到隔绝氧气的作用，能长时间观察到白色沉淀，D正确； 故选D。 4．A 【详解】①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，溶液不再存在Fe3+，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变，①正确； ②氯气具有强氧化性，能氧化Fe2+生成Fe3+，Fe3+能氧化Fe生成亚铁离子，涉及的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Fe3++Fe=3Fe2+，从而除去氯气，②正确； ③向FeCl2溶液中不存在Fe3+，加入NH4SCN溶液不变红，③错误； ④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中会得到氢氧化铁沉淀，无法得到胶体，④错误； ⑤选项所给离子方程式电荷不守恒，正确离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，⑤错误； ⑥酸性环境中H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，⑥正确； 综上所述答案为A。 5．C 【分析】混合溶液中含有氯化亚铁、氯化铜和氯化铁，加入铁先和铁离子反应生成亚铁离子，然后铁和氯化铜反应生成铜，实验后发现有固体存在，可能是铁和铜或铜。 【详解】A．溶液腐蚀铜制线路板发生反应，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知氧化性：，故A正确； B．混合溶液中含有氯化亚铁、氯化铜和氯化铁，氧化性：，加入铁先和铁离子反应生成亚铁离子，然后铁和氯化铜反应生成铜，实验后发现有固体存在，可能是铁和铜或铜固体，故B正确； C．固体可能是铁和铜或铜，若固体只有铜，溶液中可能含有铜离子，故C错误； D．反应后溶液中一定有亚铁离子，故D正确； 故答案为：C。 6．B 【详解】A．在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，氯化亚铁溶液为浅绿色，+2价的铁被氯水氧化，生成+3价的铁，变成黄色，说明Fe2+具有还原性，A项错误； B．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中+2价的铁，具有氧化性，能氧化锌，同时析出铁，实验结论为Fe2+具有氧化性，B项正确； C．Fe和Fe3+反应生成Fe2+，说明Fe具有还原性，但是离子反应中电荷不守恒，正确的离子方程式应为2Fe3++Fe=3Fe2+，C项错误； D．实验现象中，反应前氯化铁溶液为棕黄色，反应后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝色，实验现象不正确，D项错误； 故选B。 7．B 【详解】A．加热时装置内的空气受热膨胀也会使肥皂水中产生气泡，不能证明反应生成了氢气，A错误； B．排除氧气干扰的条件下，滴加溶液变红说明溶液中存在，和稀硫酸反应会生成，因此可说明黑色固体中可能有，B正确； C．若反应后铁粉有剩余，铁粉可将与酸反应生成的全部还原为，此时滴加溶液也不会变红，不能说明没有生成，C错误； D．与稀硫酸反应也会生成，具有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此不能说明铁粉未完全反应，D错误； 故选B。 8．D 【详解】A．高温下铁与水蒸气反应生成和，A错误； B．加热生成，不溶于水且不反应，B错误； C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，生成，C错误； D．Cu能将转化为，离子方程式为，该过程中Cu作还原剂，D正确； 故答案选D。 9．A 【详解】A．反应I的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+，反应Ⅲ的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O，反应I、Ⅲ是氧化还原反应；反应Ⅱ的离子方程式为Fe2++NO=Fe(NO)2+，无元素化合价变化，为非氧化还原反应，选项A错误； B．根据流程中信息可知，反应I的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+，选项B正确； C．反应Ⅲ为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O，只有Fe、O元素化合价发生变化，O2为氧化剂，Fe(NO)2+为还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶4，选项C正确； D．反应中Fe3+、NO参与反应后又生成，为催化剂，选项D正确； 答案选A。 10．D 【分析】通入氯气发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-，Cl2为0.01 mol，则Fe2+为0.02 mol，则3.04 g氧化物中含有FeO的物质的量为0.02 mol，质量为1.44 g，则Fe2O3的质量为1.6 g，物质的量为0.01 mol。 【详解】A．步骤Ⅰ中加入足量盐酸，溶液Z中含有Fe3+和Cl-，还含有H+，A错误； B．由分析可知，Fe2O3的质量为1.6 g，物质的量为0.01 mol，则样品X中含有+3价铁元素的物质的量为0.02 mol，B错误； C．由分析可知，3.04 g氧化物中有0.02 mol FeO，0.01 mol Fe2O3，则溶液Y中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶1，C错误； D．通过计算可知X由0.02 mol FeO和0.01 mol Fe2O3组成，所以n(Fe)∶n(O)=4∶5，可判断X为Fe0.8O，D正确； 故选D。 11．B 【分析】X、Y是日常生活中常见的金属单质，M、N、Z是含有元素Y的化合物，根据图中信息可知，Z为红褐色沉淀，因此Z为，M中加入NaOH溶液后得到Z，而YSO4中加入稀硫酸和H2O2可得到M，可知M为，YSO4为FeSO4，Y为Fe，M中加入KSCN溶液得到N，则N为；反应②是工业上制备金属X的方法之一，可知为湿法炼铜，X为Cu，XSO4为CuSO4，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，X为，Y为，A项正确； B．反应①的离子方程式为，反应③是在酸性溶液中将氧化成，反应的离子方程式为，等量的完全反应，则转移的电子数相同，B项错误； C．溶液(溶液)与的反应为，在工业上用于制作印刷电路板，C项正确； D．同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，根据题中的离子反应：、，可知氧化性：，即，D项正确； 故答案选B。 12．D 【详解】A. 碱式硫酸铁电离产生Fe3+，Fe3+能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A正确； B. NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B正确； C. KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3+，KSCN溶液遇Fe3+溶液变红，故C正确； D. (NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D错误； 故选D。 13．D 【分析】铁屑加盐酸溶解，转化为氯化亚铁，通入过量空气转化为氯化铁，再加入次氯酸钠溶液，在碱性条件下氧化制备高铁酸钠 ，加入饱和氢氧化钾溶液发生复分解反应，将高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾，沉淀分离获得高铁酸钾。 【详解】A．铁锈的主要成分为氧化铁，“酸溶”时会反应生成铁离子，而流程中铁屑酸溶后也要氧化成铁离子，故可以用生锈的铁质，A错误； B．“氧化”过程中反应的离子方程式为，B错误； C．制备的反应中为，，氯化铁作还原剂，次氯酸钠作氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2，C错误； D．饱和KOH溶液中钾离子浓度较大，利于晶体析出，D正确； 故选D。 14．(1) Fe2O3 Fe(OH)2 (2)Fe (3)Fe2O3 (4)红色 (5)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (6)还原性 (7)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (8) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 丁达尔效应 【分析】Ⅰ、根据铁元素及其化合物的二维图的部分信息可知，X为，Y为； Ⅱ、已知A、B、C 三种物质均含铁元素，其中 A 为红棕色粉末，则A为，与盐酸为反应生成B：，与铁粉反应生成C：； 【详解】（1）由分析可知，X为，Y为； （2）图中可以从0价升高到+2或+3价，具有还原性；、、中铁元素可以升高到+3价，也可以降低为0价，既具有氧化性也具有还原性；、中铁元素可以降低为+2价或0价，具有氧化性；则只具有还原性的物质是； （3）由分析可知，A为； （4）B为，向溶液滴加 KSCN 溶液，溶液呈红色； （5）C为，则 B→C 的离子方程式为：； （6）服用维生素C 可使食物中的还原成 ，则维生素 C 在这个反应中表现还原性； （7）溶液中滴入 NaOH 溶液，可观察到沉淀生成，则生成沉淀的离子方程式为：； （8）取少量 粉末加入适量盐酸，发生反应：，则离子方程式为：；胶体具有丁达尔效应，则证明胶体的实验方法叫丁达尔效应； 15．(1) (2) (3) (4)取少量的溶液B于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则溶液B中存在Fe3+，若无明显现象，则溶液B中不存在Fe3+ (5)Cu、Fe (6) 过滤 【分析】腐蚀废液(阳离子主要有H+、Fe3+、Fe2+和Cu2+)加入过氧化氢，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，调节pH，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤后，Fe（OH）3与稀盐酸反应，生成FeCl3，溶液B中还有Cu2+，加入过量铁粉，生成Fe2+和Cu，即溶液C为Fe2+，由于铁粉过量，因此固体C为Cu、Fe，加入稀盐酸，Fe与HCl反应生成氢气和FeCl2，Cu与HCl不反应。 【详解】（1）FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板，即Fe3+与Cu发生反应生成Fe2+和Cu2+反应的化学方程式为：； （2）步骤Ⅰ的目的是将Fe2+转化为Fe3+，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，离子方程式为：； （3）步骤Ⅱ中Fe（OH）3与稀盐酸反应，生成FeCl3和水，化学方程式为：； （4）可以利用Fe3+与KSCN发生反应，生成红色络合物来检验溶液B中是否存在Fe3+剩余，操作步骤为：取少量的溶液B于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则溶液B中存在Fe3+，若无明显现象，则溶液B中不存在Fe3+； （5）由分析得，固体C中成分为：Cu、Fe； （6）步骤Ⅲ中固体C加入稀盐酸，Fe与HCl反应生成氢气和FeCl2，Cu与HCl不反应，因此发生反应的离子方程式为：；通过过滤分离出Cu。 （三）拓展探究作业（挑战，约7分钟） 16．(1) +6 (2)D装置没有出气导管 (3)2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (4)加快搅拌速率 (5)K2FeO4的净水原理产生的Fe(OH)3胶体粒子可吸附水中悬浮颗粒(杂质) (6)K2FeO4具有强氧化性，将溶液中的Cl-氧化为Cl2 【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中氯气与氢氧化铁、氢氧化钾溶液反应制备高铁酸钾，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，装置图中有一处明显的错误，装置D没有出气导管，可能会因气体体积增大导致气体压强增大而发生意外事故。 【详解】（1）高铁酸钾中钾元素的化合价为+1价、氧元素的化合价为—2价，由化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+6价； （2）由分析可知，装置图中有一处明显的错误，装置D没有出气导管，可能会因气体体积增大导致气体压强增大而发生意外事故，故答案为：D装置没有出气导管； （3）由分析可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式为2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案为：2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； （4）保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，加快搅拌速率可以促进反应物充分接触，从而有利于反应充分进行，提高氢氧化铁的转化率，故答案为：加快搅拌速率； （5）由方程式可知，高铁酸钾的净水原理为高铁酸钾与水反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体的表面积大，可吸附水中悬浮杂质而聚沉，从而使水变得澄清达到净水的目的，故答案为：K2FeO4的净水原理产生的Fe(OH)3胶体粒子可吸附水中悬浮颗粒(杂质)； （6）向高铁酸钾中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体发生的反应为具有强氧化性的高铁酸钾与盐酸反应生成了氯气，故答案为：K2FeO4具有强氧化性，将溶液中的Cl-氧化为Cl2。 17．D 【详解】A．可隔绝空气，避免被氧化，A正确； B．恒压滴液漏斗的侧管能平衡漏斗与三颈烧瓶内的气压，保障液体顺利流下，B正确； C．三颈烧瓶中反应生成了Fe和，离子方程式为：，C正确； D．，根据反应关系，4 mol生成1 mol和1 mol，则0.05 mol 反应生成0.0125 mol和0.0125 mol，总质量为，不是2.9 g，D错误； 故答案为：D。 $