《高考備考指南 化學(xué) 》課件-第一節(jié)　鐵及其化合物

鐵金屬材料第三章

復(fù)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)廣東命題趨勢1.能結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，理解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)2.能結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例，認(rèn)識鐵及其重要化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用3.了解金屬材料的種類，掌握合金的性質(zhì)；掌握鋁及其化合物的性質(zhì)1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過實驗設(shè)計氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的制備方案，明確制備氫氧化亞鐵的關(guān)鍵2.宏觀辨識與微觀探析：能從物質(zhì)的價態(tài)認(rèn)識鐵及其化合物的氧化性、還原性，認(rèn)識變化需要一定的條件，并遵循一定的規(guī)律3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過總結(jié)Fe2+、Fe3+的檢驗方法，培養(yǎng)證據(jù)推理意識，建立結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，形成思維模型分析問題預(yù)計在2025年的高考中將會延續(xù)對鐵及其化合物知識和能力的考查力度，所以對這部分知識的復(fù)習(xí)要強化鐵及其化合物性質(zhì)及物質(zhì)間轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)第一節(jié)鐵及其化合物欄目導(dǎo)航01必備知識關(guān)鍵能力03真題體驗領(lǐng)悟高考02研解素養(yǎng)悟法獵技04配套訓(xùn)練必備知識關(guān)鍵能力1?知識點1鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物的性質(zhì)

1.鐵(1)物理性質(zhì)。銀白色固體，熔點較高，具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和延展性，能被

吸引。

(2)化學(xué)性質(zhì)。磁鐵

①與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)。

Fe2O3·xH2O3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS②與水的反應(yīng)。常溫下，鐵與氧氣、水反應(yīng)生成鐵銹；在高溫條件下鐵與水蒸氣反應(yīng)：

。

③與酸的反應(yīng)。與非氧化性酸反應(yīng)的離子方程式：

。

與氧化性酸反應(yīng)：遇冷的濃硫酸或濃硝酸發(fā)生

，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)，無H2產(chǎn)生。

④與某些鹽溶液的反應(yīng)(寫離子方程式)。3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2Fe+2H+══Fe2++H2↑鈍化Fe+Cu2+══Fe2++CuFe+2Fe3+══3Fe2+（1）鐵分別與氯氣、鹽酸反應(yīng)所得的產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)不同，F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)無論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。（2）鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O，而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。2.鐵的氧化物

化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名—鐵紅磁性氧化鐵色、態(tài)

粉末

粉末

晶體

(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價

穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H+反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________Fe3O4+8H+══Fe2++2Fe3++4H2O黑色

紅棕色

黑色

+2

+3+2，+3FeO+2H+══Fe2++H2OFe2O3+6H+══2Fe3++3H2O3.鐵的氫氧化物

化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)

固體

固體

與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H+══Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+══Fe3++3H2O受熱分解—2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe2++2OH-══Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：

___________________________白色紅褐色

Fe3++3OH-══Fe(OH)3↓化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3二者的關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是___________沉淀迅速變成

色，最后變成

，反應(yīng)方程式為

______________________________________________白色絮狀灰綠紅褐色

4Fe(OH)2+O2+2H2O══4Fe(OH)3

易錯辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)Fe分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同(

)(2)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)(

)(3)鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在(

)(4)根據(jù)鐵與Cl2、S反應(yīng)的條件及產(chǎn)物中鐵元素的化合價可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱(

)(5)既可通過復(fù)分解反應(yīng)，又可通過化合反應(yīng)制取Fe(OH)3(

)(6)Fe(OH)3與HI溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe(OH)3+3H+══Fe3++3H2O(

)×

×

×

√

√

×

突破一

鐵及其重要化合物的性質(zhì)1.(2023·湖南長沙聯(lián)考)春秋時期，我國已掌握了冶鐵技術(shù)。下列有關(guān)鐵的化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是(

)A.室溫下，過量Fe與濃硫酸反應(yīng)生成FeSO4B.加熱時，過量Fe與氯氣反應(yīng)生成FeCl2C.高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)有Fe3O4生成D.高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應(yīng)生成單質(zhì)鋁C2.“秦磚漢瓦”是我國傳統(tǒng)建筑文化的一個縮影。同是由黏土燒制的磚瓦，有的是黑色的，有的卻是紅色的，你猜測其中的原因可能是(

)A.土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B.黑磚瓦是煅燒過程中附著了炭黑，紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C.土壤中含有的銅元素經(jīng)過不同工藝煅燒，分別生成了黑色CuO和紅色CuD.土壤中含有的鐵元素經(jīng)過不同工藝煅燒，分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3D突破二

鐵的氧化物組成的確定3.某鐵的“氧化物”樣品，用0.14L5mol·L-1鹽酸恰好將其完全溶解，所得溶液還能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氯氣，恰好使其中Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+。該樣品可能的化學(xué)式是(

)A.Fe5O6

B.Fe3O4 C.Fe6O7 D.Fe5O7【解析】根據(jù)2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-，可知n(Fe2+)=2n(Cl2)=0.2

mol，由電荷守恒2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=n(Cl-)可知，

n(Fe3+)=(5

mol·L-1×0.14

L-0.2

mol

×2)÷3=0.1

mol，所以，

n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.2

mol∶0.1

mol=2∶1，該樣品可表示為4FeO·Fe2O3，可能的化學(xué)式是Fe6O7，

C正確。C

若a∶b=3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3組成的混合物(物質(zhì)的量之比為1∶1)或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質(zhì)的量之比為1∶1，F(xiàn)e3O4物質(zhì)的量為任意值)。突破三

氫氧化亞鐵的制備4.下面是制備Fe(OH)2白色沉淀的幾種方案。請回答下列各問題：(1)用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入

。

②除去蒸餾水中溶解的O2常采用

的方法。

③生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是______________________________________________________________________。

稀硫酸、鐵屑

煮沸

避免生成的氫氧化亞鐵沉淀接觸氧氣而被氧化成氫氧化鐵沉淀(2)在圖示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。①在試管Ⅰ里加入的試劑是______________。②在試管Ⅱ里加入的試劑是______________。③為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是____________________________________________________________________。

④這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，理由是__________________________________________________________________________。

稀H2SO4和鐵屑

NaOH溶液

檢驗試管Ⅱ出口處的H2的純度，當(dāng)排出的H2已經(jīng)純凈時，再夾緊止水夾

試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界O2不易進入(3)設(shè)計下圖所示裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。①儀器1的名稱是

。裝置5的作用是_______________________________________________________________________________。

分液漏斗

液封，防止空氣進入裝置4②實驗開始時，關(guān)閉K2，打開K1，反應(yīng)一段時間后，再打開K2，關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)3中溶液不能進入4中。請為裝置做一處改進，使溶液能進入4中：

。③裝置改進后，將3中反應(yīng)后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析，沒有產(chǎn)生白色沉淀的原因是_______________________________________________________________________________。在裝置2、3之間添加控制開關(guān)

裝置4內(nèi)的空氣沒有排盡

Fe（OH）2的制備方法（1）制備原理：Fe2++2OH-══Fe（OH）2↓。（2）成功關(guān)鍵：溶液中不含O2等氧化性物質(zhì)；制備過程中，保證生成的Fe（OH）2在密閉的、隔絕空氣的體系中。（3）常用方法。①有機層隔離法（如圖1）。加隔氧劑，如加入汽油、苯等比水輕的有機溶劑［如圖，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe（OH）2被氧化，因而可在較長時間內(nèi)觀察到白色的Fe（OH）2沉淀］。圖1②電解法（如圖2）。該方法中鐵作電解池的陽極，電極反應(yīng)為Fe-2e-══Fe2+，陰極反應(yīng)為2H++2e-══H2↑，生成的氫氣可以趕走溶液中的氧氣，溶液中c（OH-）增大，與Fe2+結(jié)合生成Fe（OH）2沉淀。汽油起液封作用。電解時，在兩極間可最先觀察到白色沉淀。圖2③還原性氣體保護法（如圖3）。圖3該方法是先在裝置Ⅰ中產(chǎn)生FeSO4溶液，并利用產(chǎn)生的H2排盡整個裝置中的空氣，待檢驗H2的純度后，再關(guān)閉止水夾K，利用產(chǎn)生的H2把FeSO4溶液壓入裝置Ⅱ中與NaOH溶液進行反應(yīng)。?知識點2

Fe2+與Fe3+的性質(zhì)、“鐵三角”1.亞鐵鹽含有Fe2+的溶液呈________色，既有氧化性，又有還原性。(1)Fe2+的還原性：Fe2+Fe3+。Fe2+的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：_________________________

_______________________________。

(2)Fe2+的弱氧化性：Fe2+Fe。淺綠

2Fe2++H2O2+2H+══2Fe3++2H2O2.鐵鹽含F(xiàn)e3+的溶液呈________色，F(xiàn)e3+具有較強的氧化性。Fe3+Fe2+。寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式。(1)Fe3+Fe2+：________________________________________；(2)Fe3+

Fe2+：_______________________________。棕黃

2Fe3++2I-══2Fe2++I23.其他重要的鐵鹽或亞鐵鹽(1)綠礬(FeSO4·7H2O)：一種重要的還原劑，可用作補血劑及植物的補鐵劑。(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)：深紫色晶體，具有

，可用作水處理劑和高能電池。

(3)鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：無色晶體，易溶于水，常用作化學(xué)分析試劑、藥物和織物媒染劑。(4)赤血鹽[K3Fe(CN)6]：紅色晶體，易溶于水，常用于檢驗Fe2+，生成

色沉淀。

強氧化性

藍(lán)

4.Fe2+、Fe3+的檢驗方法(1)用KSCN溶液和氯水。(2)用NaOH溶液。

(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗。

5.“鐵三角”的轉(zhuǎn)化(1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：

。

(2)向FeCl3溶液中加入還原鐵粉：

。

(3)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀：____________________

_________________________________________________。(4)將FeCl3溶液滴入淀粉?KI溶液，溶液變藍(lán)：

。(5)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔：

。

(6)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：_____________________________

。

(7)將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有無色氣體放出：

____________________________________________________________。2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-2Fe3++Fe══3Fe2+H2S+2Fe3+══S↓+2Fe2++2H+

2I-+2Fe3+══I2+2Fe2+Cu+2Fe3+══Cu2++2Fe2+

“鐵三角”的重要應(yīng)用——除雜主要物質(zhì)雜質(zhì)除雜方法Fe2+Fe3+加過量鐵粉后過濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2Fe2+Cu2+加過量鐵粉后過濾FeAl加過量NaOH溶液后過濾Fe2O3Al2O3、SiO2加過量NaOH溶液后過濾

×

×

×

×

(5)將FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3固體或晶體(

)(6)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2+(

)(7)用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2(

)×

√

×

C2.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是

。

(2)甲同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為

。

(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是

。

防止Fe2+被氧化

2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)丙同學(xué)取10mL0.1mol·L-1KI溶液，加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是________(填離子符號)；實驗①和③說明：在I-過量的情況下，溶液中仍含有_______(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_________________。Fe2+

Fe3+

可逆反應(yīng)

(5)丁同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是

。

2Fe2++H2O2+2H+══2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2突破二

Fe2+、Fe3+的檢驗3.(2023·廣東高州中學(xué)月考)下列離子的檢驗方法合理的是(

)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2+B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+C4.某研究小組的同學(xué)欲通過實驗方法確定鐵與水蒸氣完全反應(yīng)后得到的固體(Q)中鐵元素的化合物，他們查閱資料后知道，稀硫酸、稀鹽酸均不能氧化Fe2+、也不與Fe3+反應(yīng)。實驗中他們先用稀硫酸溶解一定量的Q，他們對所得到的溶液(P)中金屬陽離子進行猜測。[提出假設(shè)]假設(shè)1：只有Fe2+假設(shè)2：只有Fe3+假設(shè)3：

既有Fe2+，也有Fe3

設(shè)計實驗探究溶液中金屬陽離子種類。限選的藥品：0.1mol/LKSCN溶液、0.1mol/LKI溶液、0.2mol/L酸性高錳酸鉀溶液、新制氯水。完成下列實驗報告：實驗步驟操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論第一步第二步取少量溶液裝于試管，向試管中加入幾滴KSCN溶液①若溶液不變紅，假設(shè)1合理；②若溶液變紅，假設(shè)2或3合理另取少量溶液于試管中，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液③若溶液紫紅色不褪去，假設(shè)2合理；④若溶液紫紅色褪去，結(jié)合現(xiàn)象②知假設(shè)3合理檢驗Fe2+和Fe3+時的注意事項（1）檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中（新制氯水可能會氧化SCN-）。（2）Fe3+、Fe2+、Cl-同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2+（Cl-能還原酸性KMnO4，有干擾）。（3）檢驗Fe3+的其他方法：①Fe3+與過量的鐵反應(yīng)，溶液變?yōu)闇\綠色；②Fe3+與過量的銅反應(yīng)，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色；③Fe3+與淀粉?KI溶液反應(yīng)，溶液變?yōu)樗{(lán)色；④Fe3+與NaHCO3溶液反應(yīng)，放出氣體，產(chǎn)生紅褐色沉淀?！窘馕觥縋溶液中可以同時存在Fe3+、Fe2+；檢驗Fe3+的特效試劑是KSCN溶液；Fe2+可使KMnO4溶液褪色，故可用KMnO4檢驗溶液中有無Fe2+。實驗時可分別取少量試液置于試管中，然后加入相應(yīng)的檢驗試劑。

A突破四

教材實驗活動

鐵及其化合物的性質(zhì)6.甘氨酸亞鐵[(NH2CH2COO)2Fe]是一種補鐵強化劑。某學(xué)習(xí)小組利用FeCO3與甘氨酸(NH2CH2COOH)制備甘氨酸亞鐵，實驗裝置如圖所示。有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)見下表：

性質(zhì)甘氨酸檸檬酸甘氨酸亞鐵物理性質(zhì)易溶于水，微溶于乙醇易溶于水和乙醇易溶于水，難溶于乙醇化學(xué)性質(zhì)兩性化合物強酸性、強還原性—實驗過程：Ⅰ.合成：裝置C中盛有31.8gFeCO3和200mL2.0mol·L-1甘氨酸溶液和適量檸檬酸。實驗時，先打開儀器a的活塞，待裝置C中空氣排凈后，加熱并不斷攪拌，并通過儀器b向C中加入適量氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液pH至6左右，使反應(yīng)物充分反應(yīng)。Ⅱ.分離：反應(yīng)結(jié)束后，過濾，對濾液進行蒸發(fā)濃縮；加入無水乙醇，過濾、洗滌并干燥。回答下列問題：(1)裝置B盛裝的試劑為___________________；儀器b比a的優(yōu)點是________________________________________。(2)若想證明C裝置中空氣排凈，則D中通常盛裝的試劑為___________。(3)合成過程加入檸檬酸的作用是促進FeCO3溶解和______________。(4)加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH，pH若大于6，甘氨酸亞鐵產(chǎn)量下降。原因可用離子方程式表示為

。(5)檢驗產(chǎn)品中是否含有Fe3+的最佳試劑是

。

(6)本實驗制得24.5g甘氨酸亞鐵，則其產(chǎn)率是________%(保留1位小數(shù))。飽和NaHCO3溶液平衡氣壓，使液體順利流下

澄清石灰水

防止Fe2+被氧化

Fe2++2OH-══Fe(OH)2↓KSCN溶液

60.0

研解素養(yǎng)悟法獵技2?

社會實踐篇檢驗食品中的鐵元素一、鐵元素在人體中的作用(1)鐵元素的儲存：成年人體內(nèi)含有4~5g鐵元素，根據(jù)在體內(nèi)的功能狀態(tài)可分成功能性鐵和儲存鐵兩部分。功能性鐵存在于血紅蛋白、肌紅蛋白和一些酶中，約占體內(nèi)總鐵量的70%。其余30%為儲存鐵，主要儲存在肝、脾和骨髓中。(2)鐵元素是合成血紅蛋白的主要原料之一。血紅蛋白的主要功能是把新鮮氧氣運送到各組織。鐵元素缺乏時不能合成足夠的血紅蛋白，造成缺鐵性貧血。鐵元素還是體內(nèi)參與氧化還原反應(yīng)的一些酶和電子傳遞體的組成部分，如過氧化氫酶和細(xì)胞色素都含有鐵元素。二、人體鐵元素的來源動物內(nèi)臟(特別是肝臟)、血液、魚、肉類都是富含血紅素鐵的食品。深綠葉蔬菜所含鐵雖不是血紅素鐵，但攝入量多，所以仍是人體膳食鐵的重要來源。三、常用的二價、三價鐵離子的檢驗方法(詳見本節(jié)的知識點2基礎(chǔ)整合)例

某興趣小組同學(xué)為探究黑木耳中含鐵量，進行如下實驗。已知：ⅰ.黑木耳富含蛋白質(zhì)、糖類、卵磷脂、鐵及一些還原性物質(zhì)(如維生素C)等。每100g黑木耳含鐵量高達185mg。ⅱ.紫色的KMnO4溶液在酸性條件下具有強氧化性，其還原產(chǎn)物是無色的Mn2+。Ⅰ.為確定黑木耳中含有鐵元素，甲同學(xué)設(shè)計實驗方案如下：(1)步驟②得到濾液A的操作是

。(2)步驟④檢驗Fe3+所用試劑是

溶液。

(3)下列有關(guān)上述實驗得出的結(jié)論是

(填字母)。

a.黑木耳中一定含有Fe2+和Fe3+b.濾液A中一定含有Fe2+和Fe3+c.白色沉淀中一定含F(xiàn)e(OH)2過濾

KSCNbcⅡ.為測定黑木耳中鐵元素的含量，乙同學(xué)設(shè)計實驗方案如下：

(4)可選做試劑B的物質(zhì)是

(填字母)。

a.Na

b.Zn

c.Fe

d.Cu(5)步驟⑦中觀察到的實驗現(xiàn)象是

，

反應(yīng)的離子方程式是

。

(6)若乙同學(xué)實驗操作規(guī)范，但測得含鐵量遠(yuǎn)大于實際的含量，其可能的原因是

。

d酸性高錳酸鉀溶液褪色

黑木耳中還含有其他還原性物質(zhì)(或黑木耳中還含有維生素C)1.鋼鐵的表面發(fā)藍(lán)、發(fā)黑處理是常用的防腐方法，烤藍(lán)工藝得到一種黑色物質(zhì)，某學(xué)習(xí)小組欲對其成分進行探究。他們從資料上查得：甲酸在濃硫酸存在下會失水形成CO氣體。他們利用此原理制取CO，并用CO還原11.6g上述黑色固體以確定該固體的成分，有關(guān)裝置如圖所示，實驗過程中得到如下兩組數(shù)據(jù)：

反應(yīng)前反應(yīng)后a組(裝置B)玻璃管和黑色物質(zhì)的總質(zhì)量為47.3g(裝置B)玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為44.1gb組(裝置D)洗氣瓶和所盛溶液的總質(zhì)量為180.0g(裝置D)洗氣瓶和瓶中物質(zhì)的總質(zhì)量為186.6g(1)實驗過程中使用儀器的連接方式為a

(填小寫字母)。(2)實驗過程中，先向B中緩緩?fù)ㄈ脒m量的CO氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，停止加熱，繼續(xù)通CO氣體直至冷卻到室溫。向B中先通入CO氣體的目的是___________________________________________。從環(huán)保角度，上述裝置有嚴(yán)重不足之處。你認(rèn)為應(yīng)該如何改進？_____________________________。

debcf

排除裝置內(nèi)空氣，防止加熱產(chǎn)生爆炸在g處放置一個燃著的酒精燈

(3)簡要地寫出由a組數(shù)據(jù)通過計算確定黑色固體成分的過程_____________________________________________________________________________________________________________________________；由b組數(shù)據(jù)計算出的黑色固體成分為

。你認(rèn)為黑色固體成分是________，舍棄另一種結(jié)果的理由是_________________________________________

____________________________________________________________。

(4)某同學(xué)為驗證烤藍(lán)是否合格，他將烤藍(lán)后的鐵片浸在硫酸銅溶液里，片刻后取出觀察，發(fā)現(xiàn)

，據(jù)此他判斷烤藍(lán)合格。

因石灰水濃度很小或產(chǎn)生的氣流速率過快，CO2不易完全被吸收

11.6g固體中含有n(O)=(47.3g-44.1g)/16mol·L-1=0.2mol，n(Fe)=(11.6g-3.2g)/56mol·L-1=0.15mol，n(Fe)∶n(O)=3∶4，固體成分為Fe3O4Fe23O21Fe3O4無明顯的變化

【解析】因HCOOH分解時會生成H2O，結(jié)合表中數(shù)據(jù)知，儀器連接應(yīng)為adebcf。因CO是可燃性氣體，若裝置內(nèi)有氧氣，在相對密閉的空間內(nèi)加熱有可能發(fā)生爆；CO有劇毒且在B中無法完全消耗掉，故還缺少尾氣處理裝置。由a組數(shù)據(jù)知，黑色固體中氧元素的質(zhì)量為3.2

g，物質(zhì)的量為0.2

mol，11.6

g黑色固體中鐵元素的質(zhì)量為8.4

g，鐵原子物質(zhì)的量為0.15

mol，鐵氧原子數(shù)目比為3∶4，化學(xué)式為Fe3O4。由b組數(shù)據(jù)知，石灰水吸收的CO2為6.6

g，物質(zhì)的量為0.15

mol，設(shè)黑色物質(zhì)組成為FexOy，則FexOy~yCO~yCaCO3~O知，黑色固體中氧元素為0.15

mol，質(zhì)量為2.4

g，鐵元素質(zhì)量為11.6

g-2.4

g=9.2

g，鐵、氧原子物質(zhì)的量比為23∶21，化學(xué)式為Fe23O21，因石灰水濃度小或當(dāng)進入D中氣流速率較大時，CO2難以全部被吸收，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因烤藍(lán)是合格的，故鐵的表面存在致密性氧化物保護膜，故將此鐵片插入CuSO4溶液中后，鐵的表面無變化。2.(2020·全國卷Ⅰ)為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗。

回答下列問題：(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L-1FeSO4溶液，需要的實驗用品有藥匙、玻璃棒、________________________________(從下列實驗用品中選擇，寫出名稱)。燒杯、量筒、托盤天平(2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇___________作為電解質(zhì)。陽離子u∞/(×108m2·s-1·V-1)陰離子u∞/(×108m2·s-1·V-1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl-7.91K+7.628.27KCl(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍}橋中的陽離子進入________電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L-1。石墨電極上未見Fe析出。可知，石墨電極溶液中c(Fe2+)=

。(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為

，鐵電極的電極反應(yīng)式為

。因此，驗證了Fe2+氧化性小于__________，還原性小于________。

(6)實驗前需要對鐵電極進行表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應(yīng)完成的方法是

。

石墨0.09mol·L-1

Fe3++e-══Fe2+Fe-2e-══Fe2+Fe3+

Fe

取少量溶液，滴入KSCN溶液，不出現(xiàn)血紅色

真題體驗領(lǐng)悟高考31.(2022·廣東卷)勞動開創(chuàng)未來。下列勞動項目與所述的化學(xué)知識沒有關(guān)聯(lián)的是(

)選項勞動項目化學(xué)知識A面包師用小蘇打作發(fā)泡劑烘焙面包Na2CO3可與酸反應(yīng)B環(huán)保工程師用熟石灰處理酸性廢水熟石灰具有堿性C工人將模具干燥后再注入熔融鋼水鐵與H2O高溫下會反應(yīng)D技術(shù)人員開發(fā)高端耐腐蝕鍍鋁鋼板鋁能形成致密氧化膜A2.(2021·廣東卷)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是(

)A.a可與e反應(yīng)生成bB.b既可被氧化，也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系C【解析】Fe3+的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作：向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，C錯誤；b→c→d→e→b轉(zhuǎn)化，如FeCl23.(2023·高考組合題)下列說法中錯誤的是(

)A.(遼寧卷)用KSCN溶液檢驗FeSO4是否變質(zhì)B.(全國新課標(biāo))古壁畫顏料中所用的鐵紅，其成分為Fe2O3C.常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中，前者產(chǎn)生無色氣體后者無明顯現(xiàn)象，由此知稀硝酸氧化性強于濃硝酸D.(湖南卷)K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-══KFe[Fe(CN)6]↓C【解析】Fe2+變質(zhì)后會生成Fe3+，KSCN溶液遇Fe3+會變成血紅色，A正確；Fe2O3為紅棕色，常被用于油漆、涂料等的顏料，B正確；常溫下，鐵片與濃硝酸會發(fā)生鈍化，導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯，C錯誤；Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液能形成相應(yīng)的沉淀，D正確。4.(高考組合題)判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)(2022·浙江卷6月)蒸發(fā)濃縮硫酸銨和硫酸亞鐵(等物質(zhì)的量)的混合溶液至出現(xiàn)晶膜，靜置冷卻，析出硫酸亞鐵銨晶體(

)(2)(2022·全國甲卷)實驗?zāi)康模簷z驗鐵銹中是否含有二價鐵；實驗及現(xiàn)象：將鐵銹溶于濃鹽酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去；結(jié)論：鐵銹中含有二價鐵(

)(3)(2022·海南卷)實驗內(nèi)容：向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液；預(yù)測的實驗現(xiàn)象：溶液變血紅色(

)(4)(2022·江蘇卷)探究目的：Fe2+具有還原性；探究方案：向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化(

)√

×

×

√

5.(2022·山東卷，節(jié)選)實驗室利用FeCl2·4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2沸點為76℃，遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體。實驗開始先通入N2。一段時間后，加熱裝置

(填“a”或“b”)。裝置b內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。裝置c、d共同起到的作用是

。

aFeCl2·4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2+8HCl

冷凝并回收利用SOCl2

配套訓(xùn)練4[A組·基礎(chǔ)練習(xí)]1.《天工開物》中“冶鐵”原典中記載：“凡冶鐵成器，取已炒熟鐵為之……凡爐中熾鐵用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也別有鐵炭一種，取其火性內(nèi)攻、焰不虛騰者，與炊炭同形而有分類也……”下列說法正確的是(

)A.熟鐵是純凈的鐵單質(zhì)，生鐵是鐵和碳的混合物B.冶鐵過程只涉及化合反應(yīng)與置換反應(yīng)C.鐵炭和炊炭均為碳元素的同素異形體D.冶鐵用到的煤炭和木炭均可還原鐵的氧化物D2.(2023·衡水二中摸底)向含AgNO3、Cu(NO3)2各0.02mol的混合溶液中加入常見金屬R，充分反應(yīng)后過濾，得到無色溶液M與濾渣W，向W中加入鹽酸得到無色氣體，下列說法中正確的是(

)A.M中可能含有兩種金屬離子B.整個實驗中轉(zhuǎn)移了0.06mol電子C.R不可能是鐵，但可能是鋅或鋁等單質(zhì)D.無色氣體一定能與三種金屬元素的氧化物反應(yīng)C3.《本草圖經(jīng)》中關(guān)于綠礬的分解有如下描述：“綠礬形似樸消(Na2SO4·10H2O)而綠色，取此物置于鐵板上，聚炭，封之囊袋，吹令火熾，其礬即沸，流出，色赤如融金汁者是真也?！毕铝袑Υ硕卧挼恼f明肯定錯誤的是(

)A.綠礬的化學(xué)式為FeSO4·7H2O B.綠礬分解過程中沒有發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移C.“色赤”物質(zhì)可能是Fe2O3 D.流出的液體中可能含有硫酸B【解析】綠礬在加熱時會溶解在結(jié)晶水中，然后發(fā)生分解，化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O，鐵的化合價由+2價升高到+3價，S的化合價由+6價降低到+4價，所以綠礬分解是氧化還原反應(yīng)，有電子轉(zhuǎn)移。三氧化硫溶于水生成硫酸。綜上所述，B錯誤。4.某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進行如下實驗。從分類角度分析，下列說法正確的是(

)A.實驗①③中反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物B.實驗②③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)C.實驗②③均為放熱過程D.實驗①②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)或非電解質(zhì)B【解析】實驗③得到的是氫氧化鐵膠體，是混合體系，A錯誤；實驗②中的溶解主要是物理變化，實驗③中的水解是復(fù)分解反應(yīng)，兩者均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B正確；實驗③中鹽的水解是吸熱過程，C錯誤；實驗①中的鐵和氯氣是單質(zhì)，既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)，D錯誤。5.(2022·海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol·L-1HCl，F(xiàn)e完全溶解。NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(

)A.反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為0.1molB.HCl溶液中Cl-數(shù)為3NAC.2.8g56Fe含有的中子數(shù)為1.3NAD.反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體3.36LA6.為驗證還原性強弱SO2>Fe2+>Cl-，三組同學(xué)分別進行了如下圖所示的實驗，并對溶液1和溶液2中所含的離子進行了檢驗，結(jié)果見下表。能證明上述還原性強弱排序的實驗組有(

)A.只有甲 B.甲、乙C.甲、丙 D.甲、乙、丙項目溶液1溶液2甲含F(xiàn)e3+、Fe2+乙含F(xiàn)e3+，無Fe2+丙含F(xiàn)e3+，無Fe2+含F(xiàn)e2+C

7.(2023·海南三亞聯(lián)考)將8.34gFeSO4·7H2O樣品隔絕空氣加熱脫水，其熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示。則下列說法正確的是(

)A.FeSO4·7H2O晶體中有4種不同結(jié)合力的水分子B.在100℃時，M