高一化学（人教版）教案 必修一 第三章 铁　金属材料

94/94第三章|铁金属材料第一节铁及其化合物学习目标重点难点1.结合真实情境中的应用实例或实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质及在生产、生活中的应用。2.了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用的重要价值。重点铁盐与亚铁盐的转化、Fe3+的检验。难点1.制备Fe(OH)2的实验设计。2.Fe、Fe2+、Fe3+的转化关系模型建构。第1课时铁的单质、氧化物和氢氧化物新知探究(一)——铁的单质、铁的氧化物(一)铁的单质1.铁的存在与性质(1)铁元素的存在存在形态游离态如陨铁化合态主要以+2、+3价化合物的形态存在于矿石中地壳中含量含量仅次于氧、硅、铝，居第四位(2)铁的冶炼①我国在西周晚期已掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。②工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(以Fe2O3为例)。2.铁的物理性质铁有延展性和导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁还能被磁体吸引，其熔、沸点较高。3.铁的化学性质根据学过的铁与一些物质的反应写出有关的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式。(1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应①Fe与非金属单质反应②Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4)Fe+2H+==Fe2++H2↑。③Fe与盐溶液反应(CuSO4)Fe+Cu2+==Cu+Fe2+。(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应实验装置操作现象用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2实验结论在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2[微点拨]①铁的变价②铁在潮湿的空气中生锈(Fe2O3·xH2O)。③铁在常温下与浓H2SO4、浓HNO3发生“钝化”形成致密的氧化膜。(二)铁的氧化物1.三种氧化物的比较化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称—铁红磁性氧化铁颜色和状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+2价+3价+2价、+3价水溶性不溶不溶不溶稳定性空气中受热生成Fe3O4稳定稳定2.三种氧化物与盐酸反应的离子方程式FeO：FeO+2H+==Fe2++H2O；Fe2O3：Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O；Fe3O4：Fe3O4+8H+==2Fe3++Fe2++4H2O。[微点拨]①Fe3O4有磁性，可被磁体吸引。②Fe3O4可以看作FeO·Fe2O3，+2价与+3价铁的个数比为1∶2，不属于碱性氧化物。③FeO、Fe2O3是金属氧化物，它们都能与酸发生反应，分别生成亚铁盐和铁盐。[题点多维训练]题点(一)铁的单质1.下列关于铁与水反应的描述不正确的是()A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe3O4B.红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时不能发出爆鸣声C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应D.常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中的O2、CO2、H2O的共同作用下Fe能与其发生反应解析：选B铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe3O4，故A描述正确；红热的Fe与水蒸气反应生成氢气，氢气点燃时能发出爆鸣声，故B描述错误；Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应中Fe、H元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C描述正确；常温下，铁在潮湿的空气中易发生腐蚀，故D描述正确。2.(2025·北京海淀高一期末)下列有关铁的说法中正确的是()A.铁与硫粉反应的产物是Fe2S3B.铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑C.铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4D.常温下，Fe与浓硫酸不发生化学反应解析：选C硫与铁反应生成FeS，故A错误；铁和稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑，故B错误；铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4，故C正确；浓硫酸具有强氧化性，常温下与铁发生钝化反应，生成致密的氧化膜，故D错误。3.(2024·新课标卷)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是()A.反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉解析：选B铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，A项正确；铁与水蒸气反应需在高温下进行，将酒精灯移至湿棉花下方，铁粉处不能产生高温，B项错误；反应生成的氢气可吹出肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，可听到尖锐的爆鸣声，C项正确；由于反应需在高温条件下进行，故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D项正确。4.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套装置制取上述铁的氧化物和“引火铁”。(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、陶土网、加热设备等在图中均已略去)请填写下列空白：(1)①试管A中应加入的试剂是。

②需要加热的装置是，当实验结束时应该先熄灭处的酒精灯。

③试管D中收集得到的是，C的作用是。

(2)①G中应加入的试剂是。

②试管E中发生反应的化学方程式是

。

解析：(1)①根据题干信息可知A中发生的反应为铁在高温下和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，试管A是铁与水蒸气反应的装置，故在A中装的应该是铁粉。②反应需要在高温下进行，则A装置需要加热。又因为需要提供水蒸气，所以B装置也需要加热，当实验结束时应该先熄灭A处的酒精灯，在水蒸气的氛围中冷却。③反应过程中生成氢气，氢气不溶于水，所以D是用来收集氢气的，为了防止向试管A中通入水蒸气使试管骤冷，引起水的倒流，从而在试管A和收集气体的试管D中间加上了烧瓶，保证实验安全，即C为安全瓶，起防止倒吸的作用。(2)①装置Ⅰ是用来制取氢气的装置，由于使用的是稀盐酸来制取氢气，所以在产生氢气的同时可能带出部分水蒸气和氯化氢气体，故在U形管中加入固体来吸收氯化氢和水蒸气，所以G中应加入的试剂是碱石灰。②依据装置和实验目的分析，试管E中发生的是氢气还原四氧化三铁的反应，反应的化学方程式是Fe3O4+4H23Fe+4H2O。答案：(1)①铁粉②A、BA③H2防倒吸(2)①碱石灰②Fe3O4+4H23Fe+4H2O题点(二)铁的氧化物5.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究，铁在浓硝酸中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以表示为FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物为()A.FeO·3Fe2O3 B.FeO·2Fe2O3C.2FeO·3Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3解析：选CFeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为7∶10，故A不符合题意；FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为5∶7，故B不符合题意；2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为8∶11，故C符合题意；2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为4∶5，故D不符合题意。6.“秦砖汉瓦”泛指秦汉时期的青砖与古瓦，是我国传统建筑文化的一个缩影。它们是由黏土烧制的(黏土中含有铁元素)。有的是黑色的，有的却是红色的，请分析其颜色不同的原因。答案：砖瓦显黑色的原因：烧制砖瓦时，黏土中的铁元素生成黑色的FeO与Fe3O4。砖瓦显红色的原因：烧制砖瓦时，黏土中的铁元素生成红棕色的Fe2O3。新知探究(二)——铁的氢氧化物1.Fe(OH)2与Fe(OH)3的制取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。观察并描述发生的现象氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2实验操作实验现象生成红褐色沉淀首先生成白色絮状沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色化学方程式FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaClFeSO4+2NaOH==Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3实验结论Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可由相对应的可溶性盐与碱溶液反应制得2.Fe(OH)2与Fe(OH)3的性质比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态、溶解性白色固体、难溶于水红褐色固体、难溶于水与酸反应HClFe(OH)2+2H+==Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+==Fe3++3H2OHIFe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O2Fe(OH)3+2I-+6H+==2Fe2++I2+6H2O稳定性在空气中不稳定，易被氧化：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3不稳定[比Fe(OH)2稳定]，受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O[题点多维训练]1.铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O4解析：选B铁屑溶于过量的稀硫酸，反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与足量氨水反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，在空气中氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁，氢氧化铁为红褐色沉淀，受热分解生成红棕色的三氧化二铁，故白色沉淀是氢氧化亚铁，加热得到最后的残渣是氧化铁。2.化合物A、B组成元素相同，且B为白色。C是一种与B含有相同价态该金属元素的硫酸盐，向C中加入适量的NaOH溶液，可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀A，加热A可得红棕色粉末D。回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A：，B：，

C：，D：。

(2)写出B转化为A的化学方程式：

。

写出A受热分解的化学方程式：

。

答案：(1)Fe(OH)3Fe(OH)2FeSO4Fe2O3(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O新知探究(三)——氢氧化亚铁制备实验的改进与创新导学设计NaOH溶液滴入FeSO4溶液中先产生白色的Fe(OH)2沉淀，然后迅速被氧化成灰绿色，最终变为红褐色Fe(OH)3。化学兴趣小组同学探究产生现象的原因并对装置进行了相应的改进以能较长时间地观察到白色沉淀。[查阅资料]苯为有机溶剂，密度小于水且与水不互溶。[原因猜想]①空气中含有O2②水溶液中含有溶解的少量氧气[装置改进]该小组同学对装置进行了相应的改进：[问题探究](1)请分析改进后的装置①②③为什么能较长时间观察到白色沉淀。装置原理①②③提示：装置①，苯的密度比水小，且与水不互溶，加入少量苯覆盖在FeSO4溶液的上面，用于隔绝溶液与空气接触，防止生成的Fe(OH)2被O2氧化；装置②，铁粉与稀硫酸反应生成的H2排除了装置内的空气，同时试管内剩余的H2起到保护气的作用，防止Fe(OH)2与O2接触被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀；装置③，打开止水夹a，Fe与稀H2SO4反应产生的H2将装置内的空气排出，再关闭止水夹a，产生的H2使试管A中气压大于外界气压，把试管A中的液体(FeSO4溶液)压入试管B中，反应得到Fe(OH)2白色沉淀，由于空气已被排出且苯可以隔绝b处进入的空气，故可以长时间观察到Fe(OH)2沉淀。(2)在改进的实验中，将配制溶液的水煮沸冷却后再使用，其目的是什么?提示：除去水中溶解的氧气，尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。[系统融通知能]1.Fe(OH)2制备的四个措施(1)Fe2+极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2+被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2+被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。2.常用于制备Fe(OH)2的两种创新装置创新装置Ⅰ①打开止水夹a，使A装置中的铁粉与稀硫酸反应一段时间，反应产生的氢气会将整个装置中的空气排出；②再夹紧止水夹a，A装置中产生的氢气逐渐增多，会将A装置中生成的FeSO4溶液压入B装置中，从而产生Fe(OH)2白色沉淀创新装置Ⅱ先滴加稀硫酸至装置内空气排尽充满H2，再滴加NaOH溶液[题点多维训练]1.实验室用FeCl2溶液和烧碱制备Fe(OH)2，为了使产物不容易被氧化，下列做法不正确的是()A.配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B.可在FeCl2溶液的上面加一层植物油以隔绝空气C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内D.产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管解析：选C向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴深入到FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气，故C错误。2.(2025·日照高一期末)下列各图示中不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()解析：选CFe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，故A正确；Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使FeSO4与NaOH接触而反应，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，故B正确；没有隔绝空气，生成的Fe(OH)2易被氧化，故C错误；苯隔绝空气，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，故D正确。3.(2025·开封高一期末)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6mol·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)实验开始时就先将活塞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：。

解析：(1)A中应预先加入的试剂是铁，再滴入酸即可，发生反应为Fe+2H+==Fe2++H2↑；(2)为保证酸顺利滴下，一定在实验开始时就先将活塞E打开，A中反应为Fe+2H+==Fe2++H2↑，最后产生的氢气被C装置收集；(3)A中反应发生后，为保证硫酸亚铁进入B中和氢氧化钠混合，要借助氢气产生的压强，所以需要关闭活塞E，使硫酸亚铁溶液被压入B瓶中进行反应；(4)氢氧化亚铁可以被氧气氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。答案：(1)铁屑Fe+2H+==Fe2++H2↑(2)打开H2(3)关闭活塞E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3

[课时跟踪检测]一、选择题1.火星外表是红色的，这是因为火星表面含有大量的()A.氧化铜 B.氧化铁C.碳酸钙 D.四氧化三铁解析：选B氧化铜是黑色的，氧化铁是红色的，碳酸钙是白色的，四氧化三铁是黑色的。2.(2025·蚌埠期末检测)下列关于铁及其化合物的说法正确的是()A.过量的铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl2B.FeO不稳定，在空气里能被氧化成Fe2O3C.铁性质活泼，铁元素在自然界中都以化合态的形式存在D.向饱和FeCl3溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体解析：选BCl2是强氧化剂，能将变价金属氧化为高价态，故过量的Fe与Cl2反应生成FeCl3，A错误；FeO不稳定，在空气里能被氧气氧化为氧化铁，B正确；在自然界中，陨铁中有游离态的铁存在，C错误；FeCl3溶液和NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀，得不到氢氧化铁胶体，制取Fe(OH)3红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色，D错误。3.人类用铁的历史可以追溯到四千五百多年前。下列有关铁的化合物的说法中，错误的是()A.Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色B.Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以铁的化合物不能通过化合反应制取Fe(OH)3C.Fe3O4可以由化合反应制得D.Fe(OH)3胶体呈红褐色，能发生丁达尔效应解析：选B4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3为化合反应，可以制取Fe(OH)3，B错误。4.铁在一定条件下与下列物质反应，产物中存在+3价铁元素的是()A.氯气 B.硫酸铜 C.稀硫酸 D.浓盐酸解析：选A铁在氯气中燃烧生成氯化铁，A正确；铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成FeSO4，B错误；铁与硫酸溶液发生置换反应生成FeSO4，C错误；铁与浓盐酸反应生成FeCl2，D错误。5.还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是()A.反应生成的Fe3O4为还原产物B.湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂C.当反应消耗56gFe，转移电子83D.铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来解析：选CA项，Fe3O4为氧化产物，错误；B项，湿棉花的作用是提供水蒸气，做反应物，错误；C项，n(e-)=5656×83-0mol=83mol，正确；D项，产物Fe3O4与6.(2025·乌鲁木齐期末)下列关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的叙述正确的是()A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同B.都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水C.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料D.四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价，它是一种混合物解析：选C铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)中，铁元素的化合价分别为+2价、+3价、+2和+3价或+83价，化合价不同，故A错误；FeO、Fe2O3都是碱性氧化物，四氧化三铁与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水，不是碱性氧化物，故B错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，是红色固体，常用作红色颜料，故C正确；四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价，它是一种复合化合价形成的纯净物，不是混合物，故D7.(2025·佛山高一检测)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示，下列说法错误的是()A.配制FeSO4溶液时需加入铁粉B.实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液C.装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽D.用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气解析：选D配制FeSO4溶液时需加入铁粉，故A正确；实验时先注入稀硫酸，稀硫酸与Na2CO3反应产生CO2排尽空气，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液，故B正确；装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽，故C正确；用铁粉代替Na2CO3粉末，铁与稀硫酸反应产生氢气，氢气密度比空气小，无法全部排出装置内的空气，故D错误。8.(2025·北京西城期末检测)钠与水反应、铁与水蒸气反应的实验装置图如下。Ⅰ.钠与水反应Ⅱ.铁与水蒸气反应下列说法不正确的是()A.Ⅰ中钠熔化成小球说明反应放热和钠的熔点低B.Ⅰ中钠与水反应的离子方程式：2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑C.Ⅱ中有肥皂泡产生说明有H2生成D.Ⅱ中铁与水蒸气反应的化学方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2解析：选CⅠ中钠熔化成小球，能够说明反应放热和钠的熔点低，A正确；Ⅰ中钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O==2NaOH+H2↑，故其离子方程式为2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑，B正确；Ⅱ中试管受热空气膨胀，也能产生肥皂泡，故有肥皂泡产生不能说明有H2生成，C错误；Ⅱ中铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故该反应的化学方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，D正确。9.31.04gFe3O4、Fe2O3、FeO组成的固体混合物，用180mL6.0mol·L-1盐酸能恰好将之完全溶解。若将此固体混合物用CO完全还原，则生成的铁的物质的量为()A.0.2mol B.0.3molC.0.4mol D.0.5mol解析：选C该固体混合物可被180mL6.0mol·L-1盐酸完全溶解，混合物中的氧与氯化氢中的氢结合生成水，由O原子、H原子守恒可知n(O)=n(H2O)=12n(HCl)=12×0.18L×6.0mol·L-1=0.54mol，故生成Fe的质量=31.04g-0.54mol×16g·mol-1=22.4g，故n(Fe)=22.4g56g·10.以某硫酸渣(含Fe2O3等)为原料制备FeOOH(铁黄)的一种工艺流程如下：下列说法不正确的是()A.“酸溶”后溶液中金属阳离子主要是Fe3+B.滤渣的主要成分是FeC.“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3==Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑D.“氧化”Fe(OH)2浆液时，可用氯气代替空气解析：选DFe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3，A正确；根据流程图分析可知，滤渣的主要成分是Fe，B正确；由图示可知，“沉铁”过程中反应物为FeSO4和NH4HCO3，生成物有CO2和Fe(OH)2，故化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3==Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑，C正确；“氧化”Fe(OH)2浆液时，若用氯气代替空气，制备的FeOOH中会有含氯化合物，导致FeOOH的含量较低且有杂质，D错误。二、非选择题11.(12分)有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体。根据以上信息回答下列问题：(1)写出化学式。A：；B：；C：。

(2)写出化学方程式。①C在氧气中燃烧：；

②C与水蒸气反应：。

(3)黑色固体与稀盐酸反应的离子方程式为

。

(4)Fe与Cl2、稀盐酸反应的化学方程式分别为、

。

解析：淡黄色固体是过氧化钠，故A是钠；B能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，故B是镁；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体，故C是铁。答案：(1)NaMgFe(2)①3Fe+2O2Fe3O4②3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(3)Fe3O4+8H+==2Fe3++Fe2++4H2O(4)2Fe+3Cl22FeCl3Fe+2HCl==FeCl2+H2↑12.(15分)(2025·云南昭通一中高一期末)氢氧化亚铁用于制颜料、药物，并用于催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。制备Fe(OH)2时，最初产生的Fe(OH)2不稳定，易被空气中的氧气氧化，最终生成红褐色的Fe(OH)3，因而影响了实验效果。某化学兴趣小组同学设计出以下实验改进装置探究能较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。[A组实验]已知：苯是一种密度小于钠的液体，空气不能溶解在苯中，且反应过程中苯不参加反应，装置如图。(1)苯的作用为。将钠块加入试管中，

可以观察到的现象为

。

[B组实验]选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图。(2)实验时，先(填“打开”或“关闭”，下同)止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持续一段时间不变色。白色沉淀能一段时间不变色的原因是。

[C组实验]经查阅文献，该小组用如图装置设计：将一支三通管分别连接三支50mL的注射器，在相应的连接处加玻璃活塞，实现装置的可控与密闭，以完成“一体三管装置”。按图连接好装置，并检查装置的气密性。向注射器A中加入适量铁粉，并吸入少许蒸馏水；注射器B中吸入煮沸后冷却的稀硫酸，确保排尽空气；注射器C中吸入过量的新制的NaOH溶液。重新连接好装置。打开活塞1和活塞2，关闭活塞3，将注射器B中稀硫酸压入装有铁粉的A中，观察到有气泡产生。(3)待其反应完毕后，

(描述活塞开闭情况)，将生成的FeSO4压入注射器C新制的NaOH溶液中，这时就可以看到有白色沉淀生成。接着还可取下注射器A，接上注射针头，在酒精灯上点燃收集到的氢气。(4)对比A、B两组实验装置，C组实验装置改进后的优点除操作简单、现象更加明显、能长时间看到白色Fe(OH)2沉淀的存在外，该装置还可以演示Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的过程，具体操作方法是，该过程发生反应的化学方程式为

。

解析：(1)钠的密度小于水大于苯，钠与FeSO4溶液中的水反应产生氢气会推动钠在界面处跳动，且产生气泡，最后钠块消失，下层FeSO4溶液中有白色沉淀Fe(OH)2生成，且能持续一段时间不变色。(2)实验时，先打开止水夹K，铁粉和稀硫酸反应生成氢气将装置内的空气排尽，一段时间后，关闭止水夹K，利用氢气使试管内的压强增大，将FeSO4溶液压至NaOH溶液中反应制得白色Fe(OH)2沉淀。(3)待其反应完毕后，关闭活塞2，打开活塞1、活塞3，将生成的FeSO4压入注射器C中，就可以看到有白色沉淀生成。(4)C组实验装置改进后将产生Fe(OH)2沉淀的注射器取下，吸入空气，该过程发生反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3，可以演示Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的过程。答案：(1)隔绝空气钠块在苯层与硫酸亚铁溶液分界处上下跳动且产生气泡，最后钠块消失，下层溶液中有白色沉淀生成，且能持续一段时间不变色(2)打开关闭稀硫酸与铁粉反应产生的H2排出了装置中的空气(3)关闭活塞2，打开活塞1、活塞3(4)将产生Fe(OH)2沉淀的注射器取下，吸入空气4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3第2课时铁盐亚铁盐新知探究(一)——铁盐、亚铁盐的性质与检验1.Fe3+、Fe2+的检验离子Fe3+Fe2+溶液的颜色棕黄色浅绿色实验操作实验现象溶液变成红色开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成红色离子方程式Fe3++3SCN-==Fe(SCN)32Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-==Fe(SCN)32.Fe3+、Fe2+的性质探究(1)从化合价角度预测Fe3+和Fe2+的性质①Fe3+——降低到+2价或0价，具有氧化性②(2)实验探究实验操作实验现象加入铁粉后，溶液由棕黄色变为浅绿色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色离子方程式2Fe3++Fe==3Fe2+2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3[系统融通知能]1.Fe3+、Fe2+的检验Fe2+Fe3+观察法浅绿色棕黄色加碱法(NaOH)①现象：白色絮状沉淀灰绿色红褐色沉淀②反应：Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3(红褐色)①现象：红褐色沉淀②反应：Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色)显色法(SCN-)①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液②反应：2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-；Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3(红色)①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色②反应：Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3(红色)2.检验Fe2+的注意事项(1)只含Fe2+的溶液检验Fe2+加入试剂的顺序待测液不变色红色(含Fe2+、不含Fe3+)。①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2+被氧化。如H2O2、NO3-(H+②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2+。(2)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液Fe2+对检验Fe3+无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3+；Fe3+对检验Fe2+有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2+，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2+。(3)检验铁的氧化物中是否有+2价铁时正确的思路为少量固体溶液紫色褪去。①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。②步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2+氧化为Fe3+。3.亚铁盐和铁盐的性质(1)(2)[题点多维训练]题点(一)Fe2+、Fe3+的性质及其检验1.为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入()A.NaOH溶液 B.铁片C.KSCN溶液 D.石蕊溶液解析：选CFeCl2变质会被氧化为FeCl3，Fe3+遇KSCN溶液变红色，故可用KSCN溶液检验溶液是否变红色，来判断是否变质。2.将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色，该铁的化合物可能是()A.Fe2O3 B.FeCl3 C.Fe2(SO4)3 D.FeO解析：选D由题意可知溶于盐酸后溶液中只有Fe2+没有Fe3+，只有FeO溶解在盐酸中能得到Fe2+：FeO+2H+==Fe2++H2O。3.(2025·昆明高一期末)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是()A.若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质B.若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质C.若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质D.若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质解析：选A若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有铁离子，可以确定还原铁粉被氧化变质，故A正确；若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中无铁离子，但还原铁粉有可能被氧化为亚铁离子，故B错误；氯水具有强氧化性，可以把亚铁离子氧化为铁离子，亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应，故不能确定是部分氧化还是全部氧化还是没有被氧化，故C错误；若滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，说明溶液中不含铁离子，含有亚铁离子，亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应，故D错误。4.(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是()A.氯化铁属于弱电解质B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板C.氯化铁可由铁与氯气反应制得D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体解析：选A氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。5.某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。(1)用上述所给物质写出体现Fe2+具有还原性的化学方程式：。

(2)设计实验方案，完成下列表格。探究内容实验方案实验现象探究Fe3+具有氧化性取少量0.1mol·L-1FeCl3溶液，向溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液加入铁粉后，溶液颜色变为；加入KSCN溶液后，溶液

(3)该兴趣小组为探究“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，该反应的离子方程式为。

答案：(1)2FeCl2+Cl2==2FeCl3(2)浅绿色不变红(3)Fe2++Zn==Zn2++Fe题点(二)Fe2+、Fe3+性质的实验探究6.某研究小组欲探究Fe2+能否与H2O2溶液反应。[查阅资料]ⅰ.Fe2+具有较强的还原性，O2具有较强的氧化性。ⅱ.Fe3+遇SCN-可生成Fe(SCN)3，Fe(SCN)3溶液呈红色，可用于Fe3+的检验。[提出猜想](1)该小组同学经过讨论后，认为H2O2溶液可以与FeSO4溶液反应，请从化合价的角度加以解释：。

[设计实验](2)实验Ⅰ：在试管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液，再加入KSCN溶液，发现溶液，该小组同学认为Fe2+和H2O2溶液反应生成了Fe3+。

(3)甲同学注意到盛放FeSO4溶液的试剂瓶中有空气，因此不同意该结论，他的理由是

。

重新设计实验：实验Ⅱ：在试管中加入FeSO4溶液，然后加入KSCN溶液，发现溶液无明显变化，再加入H2O2溶液，发现溶液变红。[获得结论](4)H2O2溶液(填“能”或“不能”)氧化Fe2+。

[发现异常]乙同学继续向实验Ⅱ所得溶液中滴加H2O2溶液，发现溶液褪色。小组同学经过重新查阅资料后，发现H2O2溶液可以将SCN-氧化为SO42-。乙同学设计实验(5)补全实验Ⅲ的方案：在试管中加入H2O2溶液，加入KSCN溶液，再加入，产生。

[总结反思](6)该小组同学经过讨论后，提出了Fe2+的检验方法：取待测液于试管中，，

证明待测液含有Fe2+。(7)从上述实验中可以得出结论：在物质性质的检验中，应注意

(至少写出两条)

对实验结果的影响。解析：(1)H2O2中氧元素为-1价，具有强氧化性，FeSO4中铁元素为+2价，具有还原性，即H2O2能将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+。(2)由于溶液中生成了Fe3+，故滴加KSCN溶液会出现红色。(3)空气中的O2具有较强的氧化性，也能将Fe2+氧化，会对H2O2氧化Fe2+的实验造成干扰。(4)结合实验Ⅱ，试管中加入FeSO4溶液和KSCN溶液，溶液无明显变化，说明Fe2+未被氧化，再加入H2O2溶液，溶液变红，说明生成了Fe3+，由此可判断H2O2溶液能氧化Fe2+。(5)由于H2O2溶液能将SCN-氧化为SO42-，设计实验Ⅲ的目的是验证SO42-的存在，操作为在试管中先加入H2O2溶液，再加入KSCN溶液，最后加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明有SO42-存在。(6)检验Fe2+时可取待测液于试管中，加入NaOH溶液，生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明溶液中存在Fe2+。(7答案：(1)H2O2中氧元素为-1价，在反应中可以降低为-2价，为氧化剂，FeSO4中铁元素为+2价，在反应中可以升高为+3价，为还原剂(2)变红(3)空气中的O2具有较强的氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+(4)能(5)BaCl2溶液白色沉淀(6)加入NaOH溶液，生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(7)加入物质的顺序、空气中的氧气新知探究(二)——Fe2+与Fe3+的相互转化1.Fe、Fe2+、Fe3+的转化关系铁元素不同价态之间的转化需要通过氧化还原反应来实现，氧化剂、还原剂的强弱不同，转化产物也不同。价态变化转化关系反应方程式0→+20→+3Fe→Fe2+Fe→Fe3+Fe+2H+==Fe2++H2↑2Fe+3Cl22FeCl3+2→+3+2→0Fe2+→Fe3+Fe(OH)2→Fe(OH)3FeO→Fe2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3FeO+COFe+CO2+3→0+3→+2Fe2O3→FeFe3+→Fe2+3CO+Fe2O32Fe+3CO22Fe3++Fe==3Fe2+2.铁的转化在除杂方面的应用主要物质少量杂质除杂方法Fe2+Fe3+加过量铁屑后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2Fe2+Cu2+加过量铁屑后过滤应用化学人体内的血红蛋白是含铁的化合物，铁元素化合价的变化使血红蛋白具有固定氧和输送氧的功能。人体若缺铁，血红蛋白含量会减少，易患缺铁性贫血。1.血红蛋白具有固定氧和输送氧的功能。血红蛋白中的铁的化合价主要为价，原因为

。

提示：+2+2价铁能与O2结合，把O2运输到各组织需要的部位。2.血红蛋白中铁若被亚硝酸盐氧化而出现人体中毒，可服用维生素C解毒，其原理是什么?提示：亚硝酸盐使血红蛋白中的+2价铁变为+3价铁，不能结合氧而中毒，维生素C有还原性，可以将+3价铁再还原为+2价铁而解毒。[题点多维训练]1.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的办法是()A.加入氢氧化钠溶液 B.通入氯气C.加入铜粉 D.加入铁粉解析：选D因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子，化学方程式为2FeCl3+Fe==3FeCl2，故可用铁除去FeCl2溶液中少量的FeCl3。2.已知氧化性：Fe3+>Cu2+。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在。下列判断中正确的是()A.剩余固体中可能没有铜B.反应后的溶液中可能含有Fe3+C.反应后的溶液中一定含有Cu2+D.反应后的溶液中一定含有Fe2+解析：选D氧化性：Fe3+>Cu2+，还原性：Fe>Cu，加入铁粉后，Fe先与Fe3+反应，该过程中没有固体生成，Fe3+反应完后，Fe再与Cu2+反应生成Fe2+和Cu，故若充分反应后仍有固体存在，则该固体中一定含有铜，A错误；Fe3+能和铁、铜反应，则反应后的溶液中不可能含有Fe3+，B错误；若反应后的固体中有铁粉剩余，则反应后的溶液中不含Cu2+，C错误；反应后的固体中必有铜，反应后的溶液中一定不含Fe3+，一定含有Fe2+，D正确。3.验证Fe3+与Fe2+能够相互转化。按下列顺序实验对应现象①向FeCl3溶液中加入适量铁粉②滴加KSCN溶液③再滴加几滴氯水ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色ⅱ.溶液无明显变化ⅲ.溶液变红下列分析不合理的是()A.解释现象ⅰ的反应：2Fe3++Fe==3Fe2+B.实验②与③可以调换顺序C.溶液变红涉及的反应：Cl2+2Fe2+==2Cl-+2Fe3+、Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3D.氧化性：Cl2>Fe3+>Fe2+解析：选BFeCl3能和铁反应生成FeCl2，离子方程式为2Fe3++Fe==3Fe2+，A正确；实验②与③不能调换顺序，否则不能排除Fe3+的干扰，无法检验Fe2+，B错误；溶液变红是因为氯气氧化Fe2+为Fe3+，Fe3+与SCN-结合，涉及的反应为Cl2+2Fe2+==2Cl-+2Fe3+、Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3，C正确；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性：Cl2>Fe3+>Fe2+，D正确。4.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物。(1)若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有，可能存在的有。

(2)若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有，一定不存在。

(3)若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有，可能存在的有，一定不存在。

答案：(1)Fe2+、Cu2+Fe3+(2)Fe2+Cu2+、Fe3+(3)Fe2+Cu2+Fe3+命题热点——检验食品中的铁元素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。结合所学的知识，通过化学实验的方法检验食品中的铁元素，体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用，是高考常见的命题方式。1.铁元素在人体中的作用成年人体内含有4~5克铁。铁是合成血红蛋白的主要原料之一。血红蛋白的主要功能是把新鲜氧气运送到各组织。铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白，造成缺铁性贫血。铁还是体内参与氧化还原反应的一些酶和电子传递体的组成部分，如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。2.人体中铁元素的主要来源(1)动物内脏(特别是肝脏)、血液、鱼、肉类等。(2)植物性食品中的大豆、绿叶蔬菜、紫菜、黑木耳、南瓜子、芝麻等。3.常用的+2、+3价铁离子的检验方法(1)直接观察法(2)显色反应法(3)强碱沉淀法(4)强氧化剂法4.检验菠菜中含有的铁元素[实验仪器]研钵、烧杯、剪刀、漏斗、玻璃棒、试管、滴管、滤纸。[实验试剂]菠菜、蒸馏水、稀硝酸、KSCN溶液。[实验步骤](1)取新鲜的菠菜10g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30mL蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为实验样品。(2)取少许实验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性)，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液。

结论：菠菜中铁元素。

[思考讨论](1)在实验中由于菠菜汁有颜色，所以对于实验现象的观察有一定的影响，想一想可以怎么改进这个实验。

(2)实验中加入稀硝酸的目的是什么?

答案：[实验步骤]变红色含有[思考讨论](1)可以先将菠菜灼烧成灰，再溶解、过滤进行实验。(2)将菠菜汁里的铁元素变成三价铁离子，从而进行检验。[题点多维训练]1.某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案：(1)试剂1的主要成分的化学式是。

(2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是

(用离子方程式表示)。

(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。①提出假设假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高价态的铁；假设2：。

②设计方案为了对所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案：

。

(4)应用拓展实验室在保存硫酸亚铁溶液时，常向其中加入少量的铁粉，原因是

(用离子方程式表示)。

解析：(1)向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡红色溶液，说明食品中的部分FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3+，Fe3+与KSCN溶液反应生成红色Fe(SCN)3。(2)淡红色溶液中还含有较多的Fe2+，向其中加入新制氯水时，Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-，溶液中Fe3+浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3，溶液红色加深。(3)①实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深红色褪去，说明Fe(SCN)3逐渐消失，而Fe(SCN)3的生成与Fe3+、SCN-有关，根据假设1，溶液中的+3价铁被Cl2氧化为更高价态的铁，分析SCN-中各元素的化合价可知，S为-2价，C为+4价，N为-3价，所以SCN-也具有还原性，故也可能是SCN-被过量的氯水氧化导致深红色褪去。②假设Fe3+没有被氧化，而是SCN-被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN-，若出现红色，说明假设2成立；若不出现红色，说明假设2不成立。(4)实验室在保存硫酸亚铁溶液时，由于FeSO4易被空气中的O2氧化，所以常向其中加入少量的铁粉防止其氧化，2Fe3++Fe==3Fe2+。答案：(1)KSCN(2)2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3(3)①SCN-被过量的氯水氧化②取少量褪色后的溶液于洁净的试管中，滴加过量KSCN溶液，若出现红色，则说明假设2成立，若不出现红色，则说明假设2不成立(4)2Fe3++Fe==3Fe2+2.某兴趣小组同学为探究黑木耳的含铁量，进行如下实验。已知：ⅰ.黑木耳富含蛋白质、糖类、卵磷脂、铁及一些还原性物质(如维生素C)等。每100g黑木耳含铁高达185mg。ⅱ.紫红色的KMnO4溶液在酸性条件下具有强氧化性，其还原产物是无色的Mn2+。Ⅰ.为确定黑木耳中含有铁元素，甲同学设计实验方案如下。(1)步骤②得到滤液A的操作是。

(2)步骤④检验Fe3+所用试剂是溶液。

(3)下列有关上述实验能得到的结论是(填字母)。

a.黑木耳中一定含Fe2+和Fe3+b.滤液A中一定含Fe2+和Fe3+c.白色沉淀中一定含Fe(OH)2Ⅱ.为测定黑木耳中铁元素的含量，乙同学设计实验方案如下。(4)可选做试剂B的物质是(填字母)。

a.Na b.Zn c.Fe d.Cu(5)步骤⑦中观察到的实验现象是

，反应的离子方程式是

。

(6)若乙同学实验操作规范，但测得的含铁量远大于实际的含量，其可能的原因是

。

解析：(1)难溶性固体和液体的分离可采用过滤的方法，因此步骤②得到滤液A的操作是过滤。(2)一般用KSCN溶液检验铁离子，实验现象是溶液变为红色，则步骤④检验Fe3+所用试剂是KSCN溶液。(3)根据步骤③中产生蓝色沉淀可知滤液A中含有亚铁离子，则白色沉淀中含有Fe(OH)2；根据步骤④可知滤液A中含有铁离子，由于在灼烧过程中亚铁离子可能被氧化为铁离子，所以黑木耳中不一定含有铁离子，a错误，b、c正确。(4)滤液A中含有铁离子，需要利用还原剂将其转化为亚铁离子，且不能影响滤液A中铁元素的含量，也不能干扰亚铁离子与酸性高锰酸钾的反应。金属钠在溶液中反应生成NaOH，NaOH与铁离子反应生成沉淀，得不到亚铁离子，a错误；金属锌与铁离子、亚铁离子和酸性高锰酸钾均反应，b错误；金属铁和铁离子反应生成亚铁离子，增大了铁元素的含量，c错误；金属铜与铁离子反应生成亚铁离子和铜离子，且不会影响亚铁离子与酸性高锰酸钾的反应，d正确。(5)酸性高锰酸钾溶液与亚铁离子反应生成铁离子、锰离子和水，则步骤⑦中观察到的实验现象是酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，反应的离子方程式是5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O(6)由于黑木耳中含有其他还原性物质，如维生素C，导致消耗高锰酸钾溶液的体积增加，所以测得的含铁量远大于实际的含量。答案：(1)过滤(2)KSCN(3)bc(4)d(5)酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2(6)黑木耳中还含有其他还原性物质(或黑木耳中还含有维生素C)[课时跟踪检测]一、选择题1.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是()A.苹果汁中含有Na+ B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁中含有OH- D.苹果汁中含有Fe2+解析：选D由题意知原因可能是苹果汁中的Fe2+变成Fe3+，而Cu2+为蓝色，Fe3+为黄色，OH-为无色。2.刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu+2Fe3+==2Fe2++Cu2+。根据该反应判断下列说法不正确的是()A.铜是还原剂 B.Fe3+具有氧化性C.该反应是置换反应 D.该反应属于离子反应解析：选C该反应没有单质生成，不是置换反应，C错误。3.某化学老师在课堂上演示了一个“血手印”魔术。他预先在手上喷上KSCN溶液，然后印在白纸上晾干。用某溶液喷洒白纸，白纸立刻出现红色手印，该溶液不可能是()A.FeSO4溶液B.Fe2(SO4)3溶液C.FeCl2与FeCl3的混合液D.FeCl3溶液解析：选AFe3+与SCN-结合生成红色的Fe(SCN)3。4.为了检验硫酸亚铁溶液是否变质，可以向溶液中加入()A.KSCN溶液 B.NaOH溶液C.石蕊溶液 D.铁片解析：选A亚铁离子易被氧化成三价铁离子，检验三价铁可加入KSCN溶液，溶液变成红色。5.在含有Fe3+、Cu2+、H+、Cl-的溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩的固体可被磁铁吸引，此时溶液中的阳离子是()A.Fe3+、Cu2+ B.Fe2+、Cu2+C.Fe2+、Fe3+、H+ D.Fe2+解析：选D氧化性：Fe3+>Cu2+>H+，在含有Fe3+、Cu2+、H+、Cl-的溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩的固体可被磁铁吸引，说明铁过量，Fe3+、Cu2+、H+全部被还原，此时溶液中的阳离子为Fe2+。6.下列离子方程式书写不正确的是()A.向FeCl2溶液中通入氯气：2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-B.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液：Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3C.向FeCl3溶液中加入少量氨水：Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3ND.向FeCl3溶液中加入过量铜粉：2Fe3++3Cu==2Fe+3Cu2+解析：选D向FeCl2溶液中通入氯气，生成铁离子和氯离子，A正确；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，B正确；向FeCl3溶液中加入少量氨水，生成氢氧化铁沉淀，C正确；向FeCl3溶液中加入过量铜粉，生成铜离子和亚铁离子：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+，D错误。7.实验员在活动中提供研究的某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()A.一定有Fe2+，一定没有Fe3+、Mg2+B.一定有Fe3+，一定没有Fe2+、Mg2+C.一定有Fe3+，可能有Fe2+，一定没有Mg2+D.一定有Fe2+，可能有Mg2+，一定没有Fe3+解析：选D加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有Fe2+的特性，若有Fe3+，则产生的Fe(OH)3红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以Fe3+不可能存在，而Mg(OH)2是白色沉淀，有可能存在。8.在Fe2(SO4)3溶液中加入ag铜，完全溶解后，再加入bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且a>c，则下列说法正确的是()A.最后得到的溶液中一定含有Cu2+B.残余固体是铜和铁C.将残余固体加入稀H2SO4中，有气泡产生D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+解析：选A在Fe2(SO4)3溶液中加入ag铜，完全溶解后再加入bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且a>c，说明溶液中Cu2+未被完全置换，A正确；由于最后溶液中含有Cu2+，则残余固体中只含Cu，不含Fe，B错误；残留固体为Cu，将Cu加入稀H2SO4中，不发生反应，C错误；最后所得固体是Cu，则溶液中不含Fe3+，D错误。9.(2025·重庆高一期末)工业用FeCl3溶液刻蚀电路板的废液中主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-，实验室从废液中回收某些物质的流程如下：下列说法正确的是()A.还原过程中，溶液中可能存在的阳离子有Fe2+、Fe3+B.溶解过程中反应的离子方程式：2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑C.滤液1、滤液2合并后通入过量的Cl2，重新获得FeCl3溶液D.滤渣的成分为Fe和Cu解析：选C还原过程中铁与Fe3+反应生成Fe2+，铁与Cu2+反应生成Fe2+和铜，溶液中不可能存在Fe3+，A错误；溶解过程中，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑，B错误；滤液1和滤液2的主要成分为FeCl2，两者合并后通入Cl2，Cl2与FeCl2反应生成FeCl3，可重新获得FeCl3溶液，C正确；滤渣为Cu，D错误。二、非选择题10.(12分)铁及其化合物在日常生产生活中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大。(1)下列所含铁元素的物质只有还原性的是。

A.Fe B.FeCl2 C.FeCl3 D.Fe2O3(2)当人体缺铁时，往往需要吃补铁保健品。人体能够吸收的是+2价的铁，但是+2价的铁很容易被氧化。如何检验某固体补铁剂中铁元素已被氧化，写出操作过程、现象及结论：

。

(3)工业上用氯化铁腐蚀铜箔、制造电路板。某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并获得氯化铁晶体，准备采用下列步骤：①试剂a是，操作Ⅰ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。

②滤液X、Z中都有同一种溶质，它们转化为溶液W的离子方程式为。

③写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：。

答案：(1)A(2)将固体补铁剂研细后用水或盐酸溶解，再滴入KSCN溶液，若溶液变红色，说明已被氧化(3)①铁漏斗②2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-③2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+11.(12分)(2025·成都新都区高一月考)混合物的分离提纯在生产、生活中有着重要的意义。已知某工业废水中含有大量的FeSO4，还可能含有较多的Fe3+、OH-、Ba2+、Cu2+以及部分污泥，通过下列实验流程可从该废水中回收FeSO4·7H2O晶体及固体单质。已知氧化性：Fe3+>Cu2+。(1)不需任何实验就可以确定该工业废水中一定不存在(填离子符号)。

(2)步骤1采用了操作。根据步骤2中得到固体混合物可以确定该工业废水中一定存在(填离子符号)。

(3)通过上述实验流程(填“能”或“不能”)确定该工业废水中是否存在Fe3+。Fe3+的存在对回收FeSO4·7H2O晶体的纯度(填“有”或“无”)影响，理由是

。

(4)步骤3中加入的试剂X为，发生反应的离子方程式为。

解析：工业废水中含有大量的FeSO4，Fe2+与OH-、SO42-与Ba2+不能大量共存，故该工业废水中一定没有OH-、Ba2+；将废水过滤可以除去废水中的污泥；向溶液1中加入过量的Fe，过滤后得到固体混合物，可以证明溶液中含有Cu2+，固体混合物为Fe和Cu，溶液2为FeSO4溶液；向固体混合物中加入试剂X，得到FeSO4溶液和固体单质，固体单质为Cu，则试剂X为稀硫酸，既能溶解铁，又不引入新的杂质离子；FeSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到FeSO4·7H2答案：(1)OH-、Ba2+(2)过滤Cu2+(3)不能无Fe3+有氧化性，能被过量的Fe还原为Fe2+(4)稀硫酸2H++Fe==Fe2++H2↑12.(12分)FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：(1)FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H+作用外，另一主要原因是

(用离子方程式表示)。

(2)为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：。

(3)某化学研究性学习小组探究Fe3+和SO32-(方案一)检验溶液中含有Fe2+证明发生了氧化还原反应(方案二)检验溶液中含有证明发生了氧化还原反应

Ⅰ.预处理：将(方案一)中获得的混合物放在如图装置中处理足够时间。Ⅱ.检验过程①简述证明溶液中含有Fe2+的操作方法及现象：

；

②检验溶液中含有另一种离子可选用的试剂是。

解析：(1)FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H+作用外，Fe3+也能与Fe发生氧化还原反应，从而生成Fe2+，所以另一主要原因是2Fe3++Fe==3Fe2+。(2)在酸性溶液中，NaClO3能将FeCl2氧化生成FeCl3，而NaClO3被还原为Cl-，离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+==Cl-+6Fe3++3H2(3)FeCl3与Na2SO3发生氧化还原反应，则应生成Fe2+、SO42-等，要证明氧化还原反应的发生，要么检验Fe2+，要么检验SO42-：(方案一)检验溶液中含有Fe2+，则(方案二)检验溶液中含有SO42-。①证明溶液中含有Fe2+，可使用铁氰化钾溶液，操作方法及现象：取少量溶液，滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀；②检验溶液中SO42-，可选用BaCl2，同时需先排除Ag+、答案：(1)2Fe3++Fe==3Fe2+(2)ClO3-+6Fe2++6H+==Cl-+6Fe3++3H(3)SO42-①取少量溶液，滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀13.(12分)某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：a.只含有FeSO4b.含有FeSO4和Fe2(SO4)3c.只含有Fe2(SO4)3将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为X)，进行如下实验：序号操作现象ⅰ取2mL溶液X，加入1mL1mol·L-1NaOH溶液产生红褐色沉淀ⅱ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液溶液显红色(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L-1NaOH溶液中含有NaOHg。

(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示)、。

(3)实验ⅱ现象说明假设不成立。

为进一步验证假设，某小组同学进行了以下实验：序号操作现象ⅲ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液溶液显红色ⅳ取2mL溶液X，滴入1滴酸性KMnO4溶液KMnO4溶液紫红色褪去(4)实验ⅳ中，KMnO4是该反应的(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(5)通过以上实验，可得到的结论是

。

解析：(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L-1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001L×1mol·L-1×40g·mol-1=0.04g。(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3+，则假设a不成立。(4)实验ⅳ中，KMnO4将Fe2+氧化为Fe3+，从而说明KMnO4是该反应的氧化剂。(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3+，实验ⅳ表明溶液中含有Fe2+，可得到的结论是假设b成立，即该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3。答案：(1)0.04(2)FeSO4+2NaOH==Na2SO4+Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3(3)a(4)氧化剂(5)该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立)第3课时铁及其化合物的转化关系新知探究(一)——利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的转化关系导学设计化学小组绘制了铁及其化合物的“价—类”二维图，并表示各物质之间的转化关系，示例如下：1.写出不同类别含铁物质之间转化的离子(化学)方程式。(1)Fe2O3→Fe3+→Fe(OH)3→Fe3+离子方程式：；

；

。

(2)Fe→Fe2+→Fe3+→Fe2+离子方程式：；

；

。

(3)Fe(OH)2→Fe(OH)3化学方程式：。

提示：(1)Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2OFe3++3OH-==Fe(OH)3↓Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O(2)Fe+2H+==Fe2++H2↑2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-(或2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O)Fe+2Fe3+==3Fe2+(或2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+等)(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32.铁及其化合物之间存在两种转化关系。(1)含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可以借助反应等实现。

(2)含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可以借助反应实现。

提示：(1)复分解(2)氧化还原[系统融通知能]铁及其化合物的“价—类”二维图分析(1)横向变化体现同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。[题点多维训练]1.以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为“价—类