第三章 物质的性质与转化（期末复习讲义）（解析版）

1/3第三章物质的性质与转化（期末复习讲义）内容导航明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升考查重点命题角度亚铁盐和铁盐的性质考查亚铁盐和铁盐组成及常见物质的性质等Fe2＋、Fe3＋的检验方法考查Fe2＋、Fe3＋的检验及除杂方法铁单质及其氧化物考查铁与水蒸气的反应、铁的氧化物的性质等铁的氢氧化物考查Fe(OH)2和Fe(OH)3的对比以及铁的氢氧化物的制备铁及其化合物之间的转化考查铁及其化合物的“价－类”二维图硫单质考查硫的性质，尤其是氧化性和还原性二氧化硫的性质考查常见物质的漂白原理、SO2和CO2的性质比较硫酸及硫酸盐考查浓硫酸的主要性质、浓硫酸和稀硫酸的区别及其硫酸根的检验、自然界中氮的循环考查氮的价类二维图、氮的循环、氮的固定等氮的氧化物考查NO、NO2的性质比较、氮的氧化物以及与氧气混合后溶于水的情况分析氨气考查氨气的性质及用途铵盐考查铵盐的性质氨的实验室制法考查氨的实验室制法硝酸考查硝酸的性质，人类活动对氮循环和环境的影响要点01铁元素的含量和存在形态1、铁元素的含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。2、铁元素的存在形态（1）游离态：存在于陨铁中。（2）化合态：主要以＋2、＋3价铁的化合物存在。如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。3、日常生活用品中含铁元素的物质（1）铁锅的主要成分铁单质；（2）补铁保健品中含亚铁盐；（3）粉刷墙壁的红色涂料中含Fe2O3；（4）激光打印机的墨粉中含Fe3O4。4、铁及其化合物价态和类别的关系要点02亚铁盐和铁盐的性质1、亚铁盐和铁盐组成及常见物质物质亚铁盐铁盐组成含有Fe2＋的盐含有Fe3＋的盐常见物质FeSO4·7H2O、FeCl2等，其水溶液呈浅绿色FeCl3·6H2O、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等，其水溶液呈黄(或棕黄)色2、实验探究（1）知识支持：Fe3＋和KSCN溶液反应，溶液显血红色，离子方程式：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3（2）可供选择的试剂：FeSO4溶液、FeCl3溶液、NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KSCN(硫氰酸钾)溶液、KI溶液、淀粉溶液、铁粉、锌片、铜片。[实验1]探究Fe3＋的性质实验操作实验现象离子方程式与碱反应产生红褐沉淀Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓氧化性加入KSCN溶液，溶液变为血红色，再加入足量铁粉，振荡，溶液变为浅绿色2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋加入KSCN溶液，溶液变为血红色，再加入足量铜片，振荡，溶液变为蓝色Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋无色溶液变为浅绿色2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2[实验2]探究Fe2＋的性质实验操作实验现象离子方程式与碱反应慢慢挤入NaOH溶液，生成白色沉淀Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓还原性加入KSCN溶液，无明显现象，滴加氯水后，溶液呈血红色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3溶液由紫红色变为棕黄色5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O氧化性溶液由浅绿色变为无色Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋归｜纳｜总｜结1、Fe2＋既有氧化性又有还原性如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。2、Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价的亚铁离子或0价的铁如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，3CO＋Fe2O3eq\o(=====,\s\up10(△))2Fe＋3CO2。要点03Fe2＋、Fe3＋的检验方法1、Fe2+和Fe3+的检验离子方法现象Fe2+加入NaOH溶液先生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀先加入KSCN溶液，再加氯水加入KSCN溶液不变色，再加氯水，溶液变红色。加入铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀Fe3+加入NaOH溶液生成红褐色沉淀先加入KSCN溶液溶液变红2、含Fe2+、Fe3+的除杂问题主要成分杂质除杂方法FeCl3(aq)FeCl2(aq)加入氯水或H2O2FeCl2(aq)FeCl3(aq)加过量铁粉后过滤FeCl2(aq)CuCl2(aq)加过量铁粉后过滤归｜纳｜总｜结1、如何检验氯化亚铁溶液中是否含有氯化铁？取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明氯化亚铁溶液中含有氯化铁。2、如何检验氯化铁溶液中是否含有氯化亚铁？取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，如果酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去，则证明含有氯化亚铁。要点04铁单质1、铁的物理性质色、态密度熔点抗腐蚀性导热性、延展性导电性特性银白色固体7.86g·cm－31538℃较差良好比铜、铝差能被磁铁吸引2、铁的化学性质（1）与酸反应生成氢气：与盐酸、硫酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。（2）与某些盐溶液发生置换反应：与硫酸铜溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。（3）与非金属反应①与氧气反应：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4。②与氯气反应：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3。（4）铁与水的反应：①铁与冷水或热水不反应。②铁与水蒸气的反应。实验装置实验现象试管内得到黑色固体；用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声实验结论铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2注意事项湿棉花的作用：提供水蒸气；肥皂液的作用：收集氢气归｜纳｜总｜结如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？提示：取少量固体于试管中，加入稀硫酸（不能用盐酸）溶解，将溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含有Fe3＋。要点05铁的氧化物1、铁的氧化物的物理性质及用途名称氧化亚铁三氧化二铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名—铁红磁性氧化铁铁元素的化合价+2+3+2、+3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色固体

(具有磁性)溶解性都不溶于水用途用作色素用作油漆、涂料、油墨的红色颜料磁性材料2、铁的氧化物的化学性质：（1）从物质类别角度，铁的氧化物都能和酸反应生成相应的盐和水。写出下列氧化物和稀盐酸反应的离子方程式：①FeO：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O；②Fe2O3：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；③Fe3O4：Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。（2）从化合价角度，铁的氧化物都具有氧化性，其中FeO中Fe元素的化合价为＋2价，化合价还可以升高，具有还原性。①FeO不稳定，在空气中受热被氧化生成Fe3O4，FeO在反应中表现还原性。②铝热反应实验装置实验现象a、镁条剧烈燃烧，并发出耀眼白光。b、三氧化二铁与铝粉剧烈反应，放出大量的热，火星四射。c、纸漏斗下面被烧穿，有红热熔融物落入蒸发皿中。d、熔融物冷却后变黑，能被磁铁吸引实验结论铁的氧化物与铝粉在高温下可发生反应，置换出铁。反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，Fe2O3在反应中表现氧化性归｜纳｜总｜结1、铝热剂：铝粉与难熔金属氧化物的混合物。2、铝热反应：铝与某些难熔金属氧化物在高温条件下发生的置换反应。3、铝热反应的原理：利用金属铝的强还原性，铝单质与其他金属氧化物之间发生置换反应，产生大量的热。4、铝热反应的应用：铝与三氧化二铁反应放出大量的热，该反应用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等。要点06铁的氢氧化物1、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色和溶解性白色固体,不溶于水红褐色固体,不溶于水稳定性在空气中易转化为Fe(OH)3受热易分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O与盐酸反应(离子方程式)Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+Fe3++3H2O制备Fe2++2OH-Fe(OH)2↓Fe3++3OH-Fe(OH)3↓转化化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3现象白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色2、铁的氢氧化物的制备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。FeCl3溶液FeSO4溶液加入NaOH溶液后的现象产生红褐色沉淀生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色离子方程式Fe3++3OH-Fe(OH)3↓Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3归｜纳｜总｜结防止Fe(OH)2被氧化的方法1、将配制溶液的蒸馏水煮沸,除去溶液中的氧气。2、将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部,并慢慢挤出NaOH溶液。3、在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。4、在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。要点07铁及其化合物之间的转化1、铁及其化合物的“价－类”二维图（写出对应的化学方程式及其反应类型）①Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋(氧化还原反应)②3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4(氧化还原反应)③3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2(氧化还原反应)④FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O(复分解反应)⑤Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O(复分解反应)⑥Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(复分解反应)⑦4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(氧化还原反应)⑧Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(复分解反应)⑨2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(氧化还原反应)⑩2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(氧化还原反应)⑪Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(复分解反应)⑫Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O(复分解反应)2、铁及其化合物之间存在两种转化关系含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应实现；含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可借助氧化还原反应实现。归｜纳｜总｜结集成电路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。印刷电路板的原材料是覆铜板，制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”。1、用化学方程式解释FeCl3溶液为什么能腐蚀铜而用于制造印刷电路板。提示：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。2、由FeCl2生成Fe或FeCl3，你能写出其化学方程式吗？提示：FeCl2＋Zn=ZnCl2＋Fe，2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。要点08铁及其化合物之间的转化应用1、实现Fe、Fe2＋、Fe3＋之间转化的反应物列举①～⑥实现对应转化的反应物：①I2、S、H＋、Cu2＋、Fe3＋等；②Cl2、O2、HNO3、KMnO4(H＋)等；③Zn、CO、H2、C、Al等；④Cl2、O2、HNO3、KMnO4(H＋)、H2O2等；⑤Fe、Cu、I－、S2－、H2S等；⑥C、CO、H2、Al等。2、含铁物质的分离与提纯主要物质杂质除杂方法反应原理Fe2+Fe3+加过量铁粉后过滤Fe+2Fe3+3Fe2+FeCl3FeCl2加氯水或H2O22Fe2++Cl22Fe3++2Cl-或2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2OFe2+Cu2+加过量铁粉后过滤Cu2++FeFe2++Cu3、亚铁盐的保存保存亚铁盐溶液应加入少量铁屑或铁粉，目的是防止Fe2＋被空气中的氧气氧化：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。利用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。4、铁及其化合物的制备例如，无水FeCl3可用铁屑和Cl2直接作用制得：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3。归｜纳｜总｜结教材P88“如铁及其化合物的制备、亚铁盐溶液的保存等”实验室中如何保存硫酸亚铁？提示：为了防止亚铁离子被氧化、在配制硫酸亚铁时需要加入少量的铁粉。要点09硫单质1、物理性质同素异形体俗名颜色状态溶解性熔沸点斜方硫单斜硫硫黄淡黄色固体不溶于水，微溶于酒精，易溶CS2较低2、同素异形体：由同一种元素组成的性质不同的单质叫同素异形体，化学性质相同，物理性质有差异，如正交硫和单斜硫，金刚石、石墨和C60，O2和O3，红磷和白磷。3、硫的化学性质（1）与变价金属反应Fe：Fe＋SFeS；Cu：2Cu＋SCu2S。硫单质与变价金属反应生成低价的金属硫化物，而氯气与变价金属反应生成高价的金属氯化物，说明S的氧化性比Cl2弱。（2）与非金属H2反应：H2＋SH2S。（3）与氧化剂反应①与强氧化剂反应，如浓硫酸：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。②O2：S＋O2SO2。（4）与热的强碱反应(如NaOH溶液)：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。4、用途（1）制造硫酸、硫化橡胶；（2）黑火药、焰火、火柴；（3）农药(石灰硫黄合剂)；（4）医药(硫黄软膏)。5、硫单质的氧化性和还原性硫单质中硫元素化合价为0，在化学反应中，化合价既可以升高又可以降低，表现出还原性和氧化性。（1）表现还原性当硫与氧化性较强的物质反应时，通常失电子，化合价升高，表现一定的还原性，如S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2。（2）表现氧化性 ①当硫与H2、部分金属等还原性较强的物质反应时，通常得电子，化合价降低，表现氧化性，如：S＋H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S，S＋2Cueq\o(=,\s\up7(△))Cu2S，S＋Hg=HgS。②在黑火药爆炸的反应中，硫的化合价降低，表现氧化性，化学方程式为：S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(△))K2S＋3CO2↑＋N2↑。（3）既表现氧化性又表现还原性硫与热的碱溶液反应时，既表现氧化性，又表现还原性，如3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。归｜纳｜总｜结1、在黑火药爆炸反应S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(点燃))K2S＋3CO2↑＋N2↑中eq\o(S,\s\up6(O))→K2eq\o(S,\s\up6(－2))，Keq\o(N,\s\up6(＋5))O3→eq\o(N,\s\up6(O))2，eq\o(C,\s\up6(O))→eq\o(C,\s\up6(＋4))O2，S和KNO3做氧化剂，C做还原剂2、由于S的氧化性不很强，与变价金属反应，产物中金属元素显低价态。要点10二氧化硫的性质1、物理性质颜色气味密度毒性状态溶解性无色刺激性>ρ空气有毒气态易溶于水2、二氧化硫性质探究实验操作实验现象溶液红色变浅,有白色沉淀生成溶液褪色,加热后溶液颜色恢复红色实验结论SO2属于酸性氧化物SO2具有漂白性,能与品红生成无色化合物,但生成的化合物不稳定3、常见物质的漂白原理：HClO、Na2O2、O3、H2O2、SO2、活性炭的漂白性比较：用于漂白的物质实际参与漂白的物质漂白原理变化类别漂白特点能漂白的物质活性炭活性炭吸附漂白物理变化物理漂白不可逆一般用于溶液漂白Cl2HClO利用HClO的强氧化性进行漂白化学变化氧化还原漂白，不可逆可以漂白所有有机色质次氯酸盐HClONa2O2H2O2H2O2的强氧化性化学变化氧化还原漂白，不可逆可以漂白所有有机色质H2O2SO2SO2化学变化非氧化还原漂白，可逆具有选择性，如品红、棉、麻、草等4、SO2和CO2的性质比较SO2CO2物理性质颜色气味无色、刺激性气味无色无味毒性有毒无毒溶解性易溶，常温常压下1：40微溶，常温常压下1：1与水反应SO2＋H2O=H2SO3CO2＋H2O=H2CO3与碱反应通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2＋SO2=CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O=Ca(HSO3)2通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2化学性质氧化性SO2＋2H2S=3S↓＋2H2OCO2＋C=2CO还原性能被高锰酸钾、氧气、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色无对环境的影响形成酸雨，直接危害人体健康引起温室效应要点11硫酸及硫酸盐1、浓硫酸的主要性质物理性质纯净的硫酸是无色黏稠状液体,沸点高,难挥发,密度大于水(98%的浓H2SO4的密度为1.84g·cm-3),溶于水放出大量的热化学性质吸水性常用作干燥剂能干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等不能干燥碱性气体,如NH3等还原性气体,如H2S、HBr、HI等脱水性能按水的元素组成质量比脱去纸屑、棉花所含有机化合物中的氢、氧元素,使这些有机化合物炭化强氧化性与活泼金属反应2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,常温下浓硫酸使Fe、Al钝化与不活泼金属反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O与非金属反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O2、浓硫酸和稀硫酸的区别浓硫酸稀硫酸物理性质加水放出大量热无明显变化状态油状液体液态密度ρ(浓H2SO4)>ρ(稀H2SO4)化学性质铁片无明显变化(钝化)铁片逐渐溶解,并产生无色气体铜片(加热)铜片溶解,产生无色气体不反应白纸变黑无明显变化胆矾蓝色变白胆矾溶解形成蓝色溶液3、SO4（1）正确操作被检液无明显现象有白色沉淀有SO42−（2）杂质离子的干扰①Ag+干扰盐酸酸化能防止Ag+干扰,因为Ag++Cl-AgCl↓。②CO32−、SO3因为BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中(如BaCO3+2H+H2O+CO2↑+Ba2+)。因此检验SO42−时,必须用酸酸化(一般用盐酸而不能用HNO3要点12自然界中氮的循环1、自然界中的氮循环（1）氮元素的存在：在自然界中的存在形式有游离态和化合态。（2）自然界中氮的循环（3）人类活动对自然界中的氮循环的影响①氮气eq\o(→,\s\up7(化学方法))eq\a\vs4\al(氨)→氮肥、硝酸等含氮化合物；②eq\x(\a\al(森林、农作物、,化石燃料))eq\o(→,\s\up7(燃烧))氮氧化物参与氮的循环。2、氮的价类二维图3、氮的固定（1）含义：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定。（2）分类氮的固定自然固氮4、氮气的性质（1）物理性质：颜色状态气味密度溶解性无色气体无味与空气接近难溶于水（2）化学性质：氮气的化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生反应。①还原性：与O2反应产生NO。N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO。②氧化性：与H2反应生成NH3；反应方程式：N2+3H22NH3③N2与Mg的反应(表现出氧化性)：化学方程式为N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2要点13氮的氧化物1、NO、NO2的性质比较物质NONO2色、态、味、毒性无色、无味、有毒气体红棕色、有刺激性气味、有毒气体水溶性不溶于水易溶于水与氧气反应2NO+O22NO2不反应与水反应不反应3NO2+H2O2HNO3+NO(自身氧化还原)与氧气、水同时作用4NO+3O2+2H2O4HNO34NO2+O2+2H2O4HNO3氧化性有氧化性,但通常情况下表现出还原性强氧化性,在溶液中生成硝酸,能氧化S2-、I-、Fe2+等离子对环境的影响有毒,大气污染物之一有毒,大气污染物之一2、氮的氧化物以及与氧气混合后溶于水的情况分析（1）NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时,可根据反应3NO2+H2O2HNO3+NO,利用气体体积的变化差值进行计算。（2）NO2和O2的混合气体溶于水时,根据反应4NO2+O2+2H2O4HNO3:当V(NO2)∶V(O2)=4∶1时,恰好反应,无剩余气体;当V(NO2)∶V(O2)<4∶1时,剩余氧气;当V(NO2)∶V(O2)>4∶1时,NO2过量,剩余气体为NO,且体积为过量NO2体积的1/3。（3）NO和O2同时通入水中,此时的反应为4NO+3O2+2H2O4HNO3:当V(NO)∶V(O2)=4∶3时,恰好反应,无剩余气体;当V(NO)∶V(O2)<4∶3时,剩余氧气;当V(NO)∶V(O2)>4∶3时,剩余NO。（4）规律延伸:将方程式4NO2+O2+2H2O4HNO3与4NO+3O2+2H2O4HNO3相加可以得到方程式NO2+NO+O2+H2O2HNO3,由此可知NO、NO2、O2等体积混合时恰好能被水完全吸收,但混合气体能被水完全吸收时三者不一定是等体积,其实只需要将混合气体的O2分为两部分,一部分恰好与NO反应,另一部分恰好与NO2反应即可。归｜纳｜总｜结NO、NO2均不属于酸性氧化物。酸性氧化物是能够与碱反应生成盐和水的氧化物，而且生成的盐是该氧化物同价态的含氧酸所对应的盐。NO不能与碱反应，NO2与NaOH溶液的反应为2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。但由于生成的不是相应的盐，因此二氧化氮也不是酸性氧化物。要点14氨气1、物理性质：无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温、常压下1体积水能溶解约700体积氨气，易液化。2、实验探究实验装置操作打开止水夹，并挤压滴管的胶头撤去玻璃片现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉，瓶内液体呈红色集气瓶内产生大量白烟结论氨极易溶于水，水溶液呈碱性氨气与氯化氢气体反应生成白色固体3、化学性质化学(或离子)方程式现象说明能与水反应NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－形成喷泉可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气能与酸反应HCl(挥发性酸)HCl＋NH3=NH4Cl产生白烟可用浓盐酸检验氨气；氨气与不挥发性酸也反应H2SO4(难挥发性酸)H2SO4＋2NH3=(NH4)2SO4无现象能与氧气反应(催化氧化)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O反应放热是工业制HNO3的基础能与Cl2反应8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2产生白烟用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气能与CuO反应2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O黑色固体变为红色可用排水法收集产生的N24、氨的用途（1）工业上:主要应用于氮肥工业和硝酸工业。化学氮肥铵态氮肥:主要成分含（2）生活中:NH3易液化,常用作制冷剂。要点15铵盐1、铵盐（1）物理性质颜色溶解性状态多为白色

多易溶于水晶体（2）化学性质预期转化:铵盐(NH4+)→氨气(NH实验装置及操作现象结论试管中固体逐渐减少,产生无色、有刺激性气味的气体,试纸变蓝NH4HCO3分解产生NH3试管中有无色、有刺激性气味的气体产生,试纸变蓝NH4Cl和NaOH溶液反应生成NH3（3）铵盐的化学性质①不稳定性：铵盐受热易分解，碳酸氢铵、氯化铵分解的化学方程式为NH4HCO3eq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O、NH4Cleq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋HCl↑。②与碱反应：铵盐与碱反应产生氨气，这是铵盐的通性。铵盐与碱液加热反应的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O。要点16氨的实验室制法1、反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。2、验满方法：使湿润的红色石蕊试纸立即变蓝。3、实验室快速制取氨气的方法（1）加热浓氨水制氨，利用NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())H2O＋NH3↑。其装置如图甲所示。（2）浓氨水与生石灰：利用生石灰和水反应减少水的同时放出大量的热，使NH3逸出。其装置如图乙所示。（3）浓氨水和固体NaOH：利用NaOH的吸水性和溶于水放热的性质，使NH3逸出。4、氨气的干燥装置由于氨是一种碱性气体，通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸等酸性干燥剂和无水氯化钙干燥(氨气与氯化钙反应)。5、尾气处理多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)以避免污染空气，在尾气吸收时要防止倒吸，常采用的装置有：要点17硝酸1、物理性质颜色状态气味密度特性无色液态刺激性ρHNO3＞ρH2O易挥发2、硝酸的化学性质（1）酸的通性：硝酸在水溶液中可以电离出H＋，具有酸的通性，电离方程式：HNO3=H＋＋NOeq\o\al(－,3)。（2）不稳定性①不稳定性：浓硝酸受热或见光易分解，化学方程式为4HNO3eq\o(=,\s\up7(受热或光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。②保存方法：保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。（3）强氧化性①硝酸能与除铂、金、钛以外的大多数金属反应，如：Cu、Ag等Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。②使金属钝化：常温下，浓硝酸可使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。③浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。化学方程式为C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。3、人类活动对氮循环和环境的影响（1）以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。（2）汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的一种有毒烟雾，称为光化学烟雾。（3）水体中过量的氮会对水体造成污染，当进入水体的氮元素的含量增大时，会造成水体的富营养化，导致藻类“疯长”并迅速地覆盖在水面上。水体中的氮主要来源于工业废水、生活污水、农田灌溉以及水产养殖所投入的饵料和肥料等。（4）减少人类活动对氮循环和环境的影响措施①控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量。②增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。（5）常见的环境污染环境污染形成原因主要危害温室效应大气中CO2的含量不断增加全球变暖,冰雪融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤、湖泊酸化,腐蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长,降低大气能见度臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使水体富营养化藻类过度繁殖,水质恶化,海水中为赤潮,淡水中为水华白色污染聚乙烯塑料的大量使用,任意丢弃破坏土壤结构和生态环境题型01铁及铁元素的存在【典例1】（24-25高一上·广东广州·期末）下列叙述正确的是A．红热的铁与水蒸气反应，有红色固体生成B．将钠粒投入水中，钠在水面游动，溶液变红色C．将打磨过的铝片放入NaOH溶液中，一段时间后才产生气泡D．向盛有4mLKI溶液的试管中加入1mL溴水，振荡后溶液变成棕黄色【答案】D【详解】A．红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4是黑色固体，而非红色固体，A项错误；B．钠与水反应生成NaOH和H2，溶液呈强碱性但不会自发变红，需加入无色酚酞溶液作指示剂，B项错误；C．打磨后的铝片已去除氧化膜，与NaOH溶液反应应迅速产生H2气泡，而非延迟，C项错误；D．溴水中的Br2将KI中的I-氧化为I2，溶液因I2的溶解呈现棕黄色，D项正确；答案选D。方｜法｜点｜拨血液显红色主要是因为血红蛋白的存在,而血红蛋白中必然含有铁元素【变式1-1】（24-25高一上·广东广州·期末）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列反应方程式书写正确的是A．铁粉在高温下与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B．用FeCl3溶液制作印刷电路板：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+C．碳酸氢钠在水中电离：D．向足量氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：【答案】A【详解】A．铁粉高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，A正确；B．Fe3+与Cu反应生成Fe2+和Cu2+，电荷不守恒，正确应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B错误；C．碳酸氢钠为强碱弱酸盐，电离应生成Na+和，电离方程式为：，C错误；D．向足量氢氧化钡溶液中加入稀硫酸，离子方程式为：，D错误；故选A。【变式1-2】（24-25高一上·河南新乡·期末）铁是目前产量最大，使用最广泛的金属。请回答下列问题：(1)目前用量最大、用途最广的合金是钢，根据其化学成分可分为和两大类。(2)写出红热的铁与水蒸气反应的化学方程式：，该反应的氧化剂为(写化学式)。(3)取铁粉与水蒸气反应后的少量固体，加入过量的稀硫酸充分反应后过滤得滤液a．①检验滤液a中是否含有Fe3+：取少量滤液a，滴入几滴(写化学式)溶液，观察溶液是否变红。②若观察到溶液不变红，也不能说明铁粉与水蒸气反应所得的产物中不含+3价的铁，请结合化学方程式和部分文字说明可能的原因：。(4)向滤液a中加入NaOH溶液后，观察到的现象为。(5)为了尽可能长时间观察到白色沉淀Fe(OH)2，同学们设计了如图实验方案，通入N2的作用是。【答案】(1)碳素钢合金钢(2)H2O(3)KSCN若铁粉与水蒸气反应后的固体中铁粉过量，可发生反应：，铁粉将生成的Fe3+全部还原为Fe2+，加入KSCN溶液后不会变为红色(4)先生成白色絮状沉淀，后沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色(5)先打开止水夹排尽装置中的空气，一段时间后关闭止水夹可将FeSO4溶液挤压到NaOH溶液中【详解】（1）目前用量最大、用途最广的合金是钢，其中有的钢材中含有碳元素，有的含有其他金属成分，则根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢两大类；（2）红热的铁与水蒸气反应得到四氧化三铁和氢气，化学方程式为；该反应中水中的氢元素化合价降低，H2O体现出氧化性是氧化剂；（3）①三价铁遇到硫氰化钾显示红色，则取少量滤液a，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红；②三价铁可以和单质铁反应生成二价铁，此时滴加硫氰化钾不会显示红色，故答案为：若铁粉与水蒸气反应后的固体中铁粉过量，可发生反应：，铁粉将生成的Fe3+全部还原为Fe2+，加入KSCN溶液后不会变为红色；（4）滤液a中含有二价铁，加入氢氧化钠后会生成白色的氢氧化亚铁，随后会被氧化为红褐色的氢氧化铁，故答案为：先生成白色絮状沉淀，后沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；（5）为了尽可能长时间观察到白色沉淀Fe(OH)2，则要防止氢氧化亚铁被氧化，即要排除装置中的空气，故答案为：先打开止水夹排尽装置中的空气，一段时间后关闭止水夹可将FeSO4溶液挤压到NaOH溶液中。【变式1-3】（24-25高一上·山东淄博·期末）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是A．酒精灯点燃的顺序：先①后②B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的C．反应为D．由此可知炽热的铁水注入模具之前，模具须干燥【答案】C【详解】A．选点燃①处酒精灯产生水主蒸汽，赶走空气，点燃②处酒精灯发生反应，A正确；B．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，B正确；C．反应为，C错误；D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥，否则铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险，D正确；故选C。题型02亚铁盐和铁盐【典例2】（24-25高一上·福建三明·期末）某兴趣小组设计实验探究的性质。实验编号预测性质实验操作及现象①能与某些盐反应向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀②能与碱反应向溶液中滴加溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色③具有氧化性向溶液中加入锌粒，锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去④具有还原性向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色下列说法错误的是A．实验①中产生白色沉淀的原因：B．实验②中沉淀由白色变成红褐色的原因：C．实验③中用铜片替换锌粒，也可证明具有氧化性D．实验④中向溶液中滴加酸性，也可证明具有还原性【答案】C【详解】A．实验①中产生白色沉淀的原因是Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，该解释正确，A正确；B．实验②中沉淀由白色变成红褐色是由于Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3，该解释正确，B正确；C．实验③中用铜片替换锌粒，铜不能与FeSO4反应（因铜的金属活动性弱于铁），无法证明FeSO4的氧化性，C错误；D．向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色，说明亚铁离子被氯气氧化为铁离子，可证明Fe2+被氧化，从而说明FeSO4具有还原性，该推论正确，D正确；故选C。【变式2-1】下列选项的描述与对应图示相符的是A．图A可表示新制氯水在阳光直射时，溶液中浓度随着时间变化的曲线B．图B为向溶液中滴入稀溶液，溶液电导率随时间变化的曲线C．图C为向物质的量均为0.1mol的和的混合溶液中加入过量铁粉，溶液中固体质量变化随铁粉加入变化的曲线D．图D为氯化钠溶液能够导电的示意图【答案】A【详解】A．新制氯水在阳光直射时，次氯酸分解生成盐酸和氧气，溶液中浓度随阳光直射逐渐增大，A项正确；B．向溶液中滴入稀溶液，生成硫酸钡和水，恰好反应时导电能力最低，此时溶质为NaOH，溶液仍具有一定的导电性，不会接近0，B项错误；C．溶液中含有和，各为0.1mol，Fe加入后，先与反应，消耗0.05molFe，后与反应，开始产生固体，C项错误；D．NaCl溶于水后，形成水合离子，接通电源后，水合离子发生定向移动，该图示为熔融NaCl的导电图示，D项错误；答案选A。【变式2-2】下列实验操作能达到实验目的的是A．用经水湿润的pH试纸测量盐酸溶液的pHB．将固体置于容量瓶中，加水至刻度线，配制溶液C．用装置甲蒸干溶液制备固体D．装置乙检验某工业尾气成分，若澄清石灰水变浑浊说明尾气中可能含有【答案】D【详解】A．用经水湿润的pH试纸测量盐酸溶液pH会使盐酸浓度减小，溶液中氢离子浓度减小，导致测量的溶液pH偏大，A错误；B．不能用容量瓶溶解固体或稀释溶液，B错误；C．亚铁离子具有还原性，易被空气中氧气氧化，且蒸干时会失去结晶水，所以直接蒸干硫酸亚铁溶液无法制得FeSO4·7H2O晶体，C错误；D．二氧化碳气体能与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀，使溶液变浑浊，所以澄清石灰水变浑浊，说明尾气中可能含有二氧化碳，D正确；故选D。【变式2-3】（24-25高一上·浙江金华·期末）黑木耳中含有丰富的人体所必需的铁元素。某研究小组测定黑木耳中铁元素含量，实验方案如下。回答下列问题：(1)配制标准液。本实验预计要用90mL0.10mol/L（g/mol）的溶液：①选择仪器：所必需的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒外，还有。②计算，称量：需用托盘天平称量克固体。③溶解，恢复到室温，转移、洗涤、定容。定容的操作是：继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面离刻度线1~2cm时，盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。④下列操作会使标准液浓度偏低的是。A．定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体B．容量瓶未经干燥即用来配制溶液C．定容时，俯视刻度线D．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒(2)测定黑木耳中铁元素含量（已知黑木耳提取液中铁元素以和的形式存在）。步骤一取224克黑木耳，经灼烧、酸浸制得提取液，加入过量的铜粉步骤二过滤，向滤液中加入10mL0.10mol/L酸性溶液（被还原为），恰好完全反应①“步骤一”中加入过量铜粉的目的是。②请写出步骤二中发生反应的离子反应方程式：。③实验测得黑木耳中铁元素的质量分数为。【答案】(1)100mL容量瓶2.9改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切AD(2)将铁离子还原为亚铁离子，测定更准确，减小实验误差0.15%【详解】（1）①配制一定物质的量浓度的溶液，所必需的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒外，还有100mL容量瓶；②配制90mL0.10mol/LK2Cr2O7溶液需要选用100mL容量瓶，需要K2Cr2O7固体的质量为：，托盘天平称取固体的质量为：2.9g；③定容的操作是：将蒸馏水注入容量瓶，先直接加蒸馏水至离刻度线1～2cm时，再改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切；④A．定容时，加水超过刻度线，溶液体积偏大，所配溶液浓度偏低，用胶头滴管吸取多余的液体后浓度仍然偏低，A符合题意；B．定容时也需要加入蒸馏水，故容量瓶未干燥即用来配制溶液，不影响配制溶液浓度，B不符合题意；C．定容时，俯视刻度线，溶液体积偏小，配制溶液浓度偏高，C不符合题意；D．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，溶质的量偏少，配制溶液的浓度偏低，D符合题意；故选AD；（2）①根据分析，“步骤一”中加入过量铜粉的目的是：将铁离子还原为亚铁离子，测定更准确，减小实验误差；②根据分析，步骤二中发生反应的离子反应方程式为：；③根据离子反应方程式可找出关系式：，故黑木耳中铁元素的质量分数为：。题型03Fe2＋、Fe3＋的检验【典例3】（24-25高一上·浙江宁波·期末）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示（图中有些反应的生成物和反应条件没有标出）。回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A，丙，H。(2)描述在未隔绝空气条件下，将D与F混合的现象：。(3)检验物质F中的金属阳离子：。(4)写出反应③的离子方程式：。【答案】(1)NaHClFe(OH)3(2)产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色(3)取少量F溶液于试管中，先加入几滴KSCN溶液，无明显现象后再加入几滴氯水，溶液变红，则说明物质F中的金属阳离子为（或其他合理答案）(4)【详解】（1）由分析知，A为Na，丙为HCl，H为Fe(OH)3，故答案为Na；HCl；Fe(OH)3。（2）由分析知，D为氢氧化钠溶液，F为FeCl2溶液在空气中混合发生反应为，生成白色Fe(OH)2沉淀不稳定，在空气中迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，故答案：产生白色沉淀，迅速变成灰绿色,最后变为红褐色。（3）由分析知，F为FeCl2溶液，溶液中的金属阳离子为，检验时向溶液中加入KSCN溶液，无明显现象后再加入氯水，溶液变红，故答案为取少量F溶液于试管中，先加入几滴KSCN溶液，无明显现象后再加入几滴氯水，溶液变红，则说明物质F中的金属阳离子为（或其他合理答案）。（4）由分析知，反应③为铝与氢氧化钠溶液反应生成和氢气，离子方程式为，故答案为。方｜法｜点｜拨1、检验Fe2＋的最佳方法：先加KSCN溶液（无明显现象），然后加新制氯水（溶液变成红色），加入试剂顺序不能颠倒。2、检验Fe3＋的方法有很多，但在没有特殊要求的条件下，优先选择KSCN溶液，因为此方法最灵敏。【变式3-1】元素及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一、下列各组物质的转化关系中不能全部通（24-25高一上·广东广州·期末）劳动创造美好生活。下列劳动项目对应的化学知识解释不正确的是选项劳动项目化学知识A兴趣活动：新榨果汁提取液可使酸性KMnO4溶液褪色果汁中含有还原性物质B生活探究：用KSCN溶液检验菠菜中是否含有铁元素含Fe2+的溶液遇SCN-变为红色C家庭卫生：用“管道通”(含烧碱和铝粒)清通管道使用过程中产生大量气体D日常洗衣：为增强漂白粉的漂白效果，加入适量白醋醋酸酸性大于次氯酸A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．酸性KMnO4具有强氧化性，能被还原性物质（如维生素C）还原而褪色，A正确；B．KSCN只能与Fe3+结合显红色，Fe2+需先被氧化为Fe3+才能检测，B错误；C．铝与NaOH反应生成氢气（），C正确；D．醋酸（CH3COOH）酸性强于次氯酸（HClO），促使次氯酸钙转化为HClO，增强漂白效果，D正确；选B。【变式3-2】（24-25高一上·吉林松原·期末）“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题。已知溶液与反应生成蓝色沉淀，下列有关“铁肥”的说法错误的是A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质B．可用溶液检验“铁肥”中的C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉D．可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全变质【答案】D【详解】A．中具有还原性，易被空气中的氧气氧化而变质，A正确；B．溶液与反应生成蓝色沉淀，可用来检验“铁肥”中的，B正确；C．铁粉可与反应生成，从而保证“铁肥”的效果，C正确；D．需要验证不存在才能证明“铁肥”完全变质，D错误；故选D。【变式3-3】（24-25高一上·北京·期末）实验小组利用实验室里的一瓶溶液，进行以下实验。实验序号实验装置试剂X实验现象实验结论①溶液产生白色沉淀能与某些盐反应②溶液产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色能与碱反应③锌粒锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去具有氧化性④溶液氯水滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色溶液中含，不含下列说法正确的是A．①中产生白色沉淀的原因：B．②中沉淀变成红褐色的原因：C．③中用Na替换锌粒，可得到相同的现象和结论D．④中调换试剂的加入顺序，也能得出相同结论【答案】A【详解】A．硫酸亚铁溶液中加入氯化钡溶液，发生复分解反应生成硫酸钡沉淀：，A正确；B．硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液，发生反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁会被氧化为氢氧化铁：，B错误；C．钠与硫酸亚铁溶液中的水先发生反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，不发生置换反应，现象不同，C错误；D．调换试剂添加顺序，若先加入氯水再加入溶液，溶液变红，无法确定原溶液中是否存在，D错误；答案选A。题型04铁的氧化物【典例4】（24-25高一上·广东广州·期末）部分含Na或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是A．、都能与水发生反应 B．在空气中强热d就得到gC．可能存在的转化 D．理论上a能与f发生反应【答案】B【详解】A．Fe、Na、Na2O、Na2O2都能与水反应，A正确；B．在空气中强热Fe(OH)2得到Fe2O3，B错误；C．Fe2O3可被CO还原为Fe单质，铁在高温下且氧气不足的情况下可以生成FeO，C正确；D．Fe2O3中Fe为+3价，Na金属性比铁强，理论上钠与熔融的氧化铁反应可以得到铁单质，D正确；选B。方｜法｜点｜拨1、Fe2O3是红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料，俗称磁性氧化铁的是Fe3O2、FeO、Fe2O3属碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物【变式4-1】（24-25高一上·广东惠州·期末）近年我国在科技领域不断取得新成就，下列说法不正确的是A．长征火箭使用的液氢燃料是常用的还原剂B．北京冬奥会部分场馆用作制冷剂的干冰属于酸性氧化物C．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeOD．“蛟龙”号载人器的外壳是超高压的钛合金，其硬度比金属钛大【答案】C【详解】A．液氢在燃烧反应中被氧化，作为还原剂，A正确；B．CO2属于酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，B正确；C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，FeO是氧化亚铁，C错误；D．合金硬度高于其成分金属，钛合金硬度大于纯钛，D正确；故答案选C。【变式4-2】（24-25高一上·广东梅州·期末）部分含Na或含Fe物质的分类与相应化合价关系如题图所示。下列推断不合理的是A．a只有还原性 B．f可用作红色颜料C．d→g可直接转化 D．可以用d在空气中加热分解制备e【答案】D【详解】A．a为Fe或Na，属于金属单质，只有还原性，A项正确；B．f为Fe2O3，可用作红色颜料，B项正确；C．d为Fe(OH)2，在水和氧气的作用下，可以转化为Fe(OH)3，C项正确；D．d为Fe(OH)2，在空气中加热会被氧化为+3价铁，无法制备FeO，D项错误；答案选D。题型05铁的氢氧化物【典例5】（24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末）已知A为淡黄色固体，T、R为两种用途广泛的常见金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，C是无色无味的气体，H是白色沉淀，Q为两性氧化物。根据如图转化关系回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A，N，W。(2)B与E混合得到H并在潮湿空气中变成M的过程中，观察到的现象是；H在潮湿空气中变成M的过程中发生反应的化学方程式为。下列能较长时间观察到H的是(填序号)。(3)按要求写方程式：i．B与R反应的离子方程式：。ii．D与盐酸发生反应的离子方程式：。iii．A与水反应的化学方程式：。【答案】(1)Na2O2Na[Al(OH)]4FeCl3(2)产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3①②④(3)2Al＋2OH-＋6H2O=2Al(OH)＋3H2↑Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑【详解】（1）根据以上分析，A是，N是，W是FeCl3；（2）NaOH与FeCl2混合得到Fe(OH)2并在潮湿空气中变成Fe(OH)3的过程中，观察到的现象是产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；Fe(OH)2在潮湿空气中被氧气氧化变成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；①中铁和硫酸反应放出氢气，氢气排出试管内空气后再滴入氢氧化钠生成氢氧化亚铁沉淀，能隔绝空气，防止氧化；②装置先打开a，试管A中生成的氢气把B中的空气排出，再关闭a，A中生成的硫酸亚铁被压入B中与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，能隔绝空气，防止氧化；③中生成的氢氧化亚铁与空气接触，迅速被氧化为氢氧化铁；④中苯起到油封的作用，能隔绝空气，防止氧化；所以能较长时间观察到氢氧化亚铁的是①②④；（3）i．氢氧化钠与Al反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为；ii．四氧化三铁与盐酸发生反应生成氯化铁、氯化亚铁、水，反应的离子方程式；iii．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为。方｜法｜点｜拨制取Fe（OH）2，实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸，需先排尽装置内的空气【变式5-1】（24-25高一上·福建厦门·期末）用部分被氧化的金属屑A制备某工业常用的无水盐C的步骤如图所示。将C溶于水，向其中滴入NaOH溶液，出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色，下列判断正确的是A．过滤所得的残渣中一定没有金属AB．滤液可能是CuSO4溶液C．水合盐B可能是FeSO4•7H2OD．无水盐C可能是Fe2(SO4)3【答案】C【详解】A．“向其中滴入NaOH溶液，出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色”知道C是亚铁盐，那么金属屑就是铁屑，在酸溶时可能有一些铁没有反应完，过滤后残渣中有金属A，故A错误；B．根据推断滤液是含铁的盐溶液，所以滤液可能是FeSO4溶液，故B错误；C．C盐中含有亚铁离子，则水合盐B可能是FeSO4•7H2O，故C正确；D．滴入NaOH溶液，先出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色，说明C盐中含有亚铁离子，故D错误；选：C。【变式5-2】（24-25高一上·江苏·期末）铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。(1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是。(2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。①制备的离子方程式为。②能析出晶体的原因是。③操作的分离方法为。④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？。⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是。(3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的。【答案】(1)除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中(2)K2FeO4的溶解度更小过滤取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净；可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气(3)0.2mol·L－1【详解】（1）因为Fe(OH)2很容易被氧化，维生素C又具有还原性，加入维生素C可以还原溶解在水中的氧气，防止Fe(OH)2被氧化，所以方法1中加入维生素C的目的是除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化。方法2为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在锥形瓶A中发生Fe+H2SO4=FeSO4+H2,结合图二打开止水夹C一段时间，排除锥形瓶B中的空气，再关闭止水夹C，生成的氢气可以把生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中，使FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4。所以打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C的目的是利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中。（2）①高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效水处理剂，可用NaClO溶液与FeCl3溶液反应制得，则离子方程式为。②由框图知Na2FeO4溶液中加入KOH，能析出K2FeO4，说明K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小。所以能析出K2FeO4的原因是K2FeO4的溶解度更小。③由图分析操作的分离方法为过滤；④的表面可能有残留的氯化钠，所以检验是否洗涤干净的方法为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净，故答案为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净；⑤酸性溶液中的氧化性大于的氧化，且迅速分解而转化为并放出，因此在碱性条件下，可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气。（3）根据电荷守恒，2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)=c(Cl－)，代入数值，2×0.2＋3×0.01＋c(H＋)=0.63，解得c(H＋)=0.2mol·L－1。【变式5-3】（24-25高一上·新疆喀什·期末）各物质间的转化关系如下图所示，请完成下列空白。(1)写出B和D的化学式：B；D。(2)写出E转变成F的化学方程式：。(3)向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式：。(4)G溶液中金属阳离子检验操作：。【答案】(1)FeCl2KCl(2)4Fe(OH)4+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)2Fe3++Fe=3Fe2+(4)取少量溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色，则说明Fe3+存在【详解】（1）分析可知，B和D的化学式分别为FeCl2、KCl；（2）E、F分别为氢氧化亚铁、氢氧化铁，则E转变成F的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（3）G为氯化铁，G中加入Fe反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；（4）G中Fe3+的检验操作为取少量溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色，则说明Fe3+存在。题型06铁及其化合物的“价－类”二维图【典例6】（24-25高一上·湖南衡阳·期末）铁的化合物在生活中具有广泛的应用，利用铁元素的“价-类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，试回答下列问题：(1)若服用的药物胶囊中铬(Cr)含量超标，则人体会受到巨大的伤害。已知中铬元素为价，则其中的铁元素为价，属于(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)，根据“价-类”二维图，可能具有的性质为(填标号)。A．只有氧化性

B．只有还原性C．既有还原性又有氧化性

D．无法判断(2)琥珀酸亚铁片(呈暗黄色，难溶于水，可溶于盐酸)是市场上常见的一种补铁药物。①服用维生素C片，可以使补铁药品中的转化为，说明维生素C具有。②证明在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质的方法为。(3)是一种新型的多功能水处理剂，与水反应放出氧气，同时产生具有强吸附性的胶体，可除去水中细微的悬浮物，具有净水作用。①根据上述“价-类”二维图，位于图中(填字母)点。②将与水反应的化学方程式配平：。_____＋_____=_____(胶体)＋_____＋_____KOH③每生成3.36L(标准状况)时，转移的电子数为。【答案】(1)盐C(2)还原性取少量琥珀酸亚铁片碾碎后置于小试管中，加入适量稀盐酸溶解，完全溶解后向溶液中滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明药品已变质(3)f4＋10=4(胶体)＋3＋8KOH0.6【详解】（1）设铁元素化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为0，则：x+[3+(-2)×2]×2=0，即x=+2，故铁元素为+2价；Fe(CrO2)2由金属阳离子和酸根阴离子构成，属于盐；Fe(CrO2)2中铁元素为+2价，根据“价-类”二维图，处于中间价态，其化合价既可以升高也可以降低，则Fe(CrO2)2可能具有的性质为既有还原性又有氧化性，故选C；（2）①服用维生素C片，可以使补铁药品中的Fe3+转化为Fe2+，即Fe3+被维生素C还原为Fe2+，说明维生素C具有还原性；②久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质，说明药品中Fe2+已被氧化为Fe3+，检验药品中是否含有Fe3+即可，则证明在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质的方法为：取在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品少许溶于盐酸，滴加KSCN溶液，溶液变红，证明药品已被氧化变质；（3）①K2FeO4由金属阳离子和酸根阴离子构成，属于铁元素化合价为+6价的盐，故K2FeO4位于图中f点；②K2FeO4被还原生成，铁元素化合价由+6价降低至+3价，降低3价，同时氧元素化合价由-2价升高至0价，根据化合价升降法和原子守恒配平得该反应为：4＋10=4(胶体)＋3＋8KOH；③每生成3.36L(标准状况)O2时，转移的电子数为。【变式6-1】（24-25高一上·云南德宏·期末）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．维生素C能将转化为，该过程中维生素C作氧化剂C．在空气中，加热发生转化⑥，加热可生成D．中的铁为+6价，具有较强的氧化性，可以作为消毒剂使用【答案】D【详解】A．高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，不能实现上述①转化，A错误；B．维生素C具有还原性，可将Fe3+转化为Fe2+，铁元素化合价降低，则该过程中维生素C作还原剂，B错误；C．加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，氧化铁不能溶于水，氢氧化亚铁具有还原性，在空气中很容易被氧化为氢氧化铁，则若在空气中加热不能生成，C错误；D．中铁元素的化合价为+6价，处于较高价态，容易转化为铁离子，因此具有强氧化性，具有杀菌消毒作用，可以作为消毒剂使用，D正确；故选D。【变式6-2】（24-25高一上·湖南长沙·期末）“价-类”二维图是学习元素化合物性质的归纳方法。下列“价-类”二维图中，部分物质含钠或铁元素。下列说法不正确的是A．d→c→e→f→d转化均可一步实现B．b代表的物质中，有既能与酸反应也能与碱反应的物质C．a代表的物质中，阴阳离子个数比均为D．若物质g燃烧火焰呈黄色，该单质在空气中久置最终变成其酸式盐【答案】D【详解】A．若该元素表示铁元素，d→c表示铁离子被还原为亚铁离子，c→e亚铁离子与碱反应生成氢氧化亚铁，e→f表示氢氧化铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，f→d表示氢氧化铁与酸反应生成铁离子，A正确；B．b为钠盐，碳酸氢钠既能与酸反应也能与碱反应，B正确；C．a为Na2O或Na2O2，阴阳离子个数比均均为，C正确；D．物质g燃烧火焰呈黄色，此时元素为Na元素，其单质在空气中久置最终变为碳酸钠，属于正盐，D错误；答案选D。【变式6-3】（24-25高一上·广东惠州·期末）部分铁及其化合物的“价类二维图”如图所示。下列说法不正确的是A．a可与g反应生成f B．e在潮湿的空气中容易被氧化生成dC．b分别与水、盐酸反应对应生成e、f D．g可用KSCN溶液检验【答案】C【详解】A．a为Fe，g为Fe2(SO4)3，f为FeSO4，发生反应，A正确；B．e为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，Fe(OH)2在潮湿的空气中容易被氧化转变为Fe(OH)3，B正确；C．b为氧化亚铁，不能与水反应，C错误；D．可用KSCN溶液检验Fe3+，D正确；故答案选C。题型07有关铁及其化合物转化的流程题【典例7】（24-25高一上·广东广州·期末）以废铁屑(含少量Fe2O3、FeS等杂质)为原料，制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，流程示意图如下：已知：FeSO4·7H2O晶体受热易失水(1)酸浸过程中，H2SO4的作用是、、(用离子方程式表示)。(2)酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。酸浸时间1min30min120min用KSCN溶液检验变红未变红变红①30min时检验，用离子方程式表示溶液未变红的原因。②120min时检验，溶液又变红，用离子方程式说明原因。③操作Ⅲ是。(3)实验室需要75mL该硫酸，用质量分数为98％、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸进行配制，需要该浓硫酸体积是mL(保留1位小数)。如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是(填字母)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是(填仪器名称)。【答案】(1)(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(3)26.1AC烧杯、玻璃棒【详解】（1）酸浸过程中，硫酸发生反应：、、。（2）①30min时用KSCN溶液检验，溶液未变红，说明溶液中不含，其原因为被Fe还原为，其反应为。②120min时检验，溶液复又变红说明溶液中有，说明在酸性条件下，被空气中氧气氧化为，离子方程式为；。③操作Ⅲ是从溶液中获得，作为带有结晶水的物质需要通过冷却结晶法获得，故具体操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（3）实验室需要75mL、的硫酸，选用100mL容量瓶进行配制，，用质量分数为98％、密度为的浓硫酸进行配制，配制前后溶质物质的量不变，设需要该浓硫酸体积是VmL，则有，解得V=26.1mL；配制该溶液需要用到100mL规格的容量瓶、烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒，故不需要的是AC，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒。【变式7-1】（24-25高一上·福建龙岩·期末）俗名铁红，是具有工业应用价值的铁的氧化物。．制备用废铁屑(含少量FeO、杂质)制备的流程如图：(1)控制溶液反应温度为50-80℃的方法为。(2)操作的名称为。(3)写出“煅烧”过程发生的主要化学方程式。(4)以上流程中，氧化还原反应共___________个。．探究的性质A、B、C、D均是含铁元素的物质，其中B溶液呈浅绿色。发生的反应及含铁物质转化关系如图：(5)检验A溶液中阳离子的方法是。(6)物质X可以是___________(填相应字母)。A．Fe B． C． D．(7)白色沉淀C→D的化学方程式为。(8)下列装置中，无法制备较长时间存在的白色沉淀的是___________(填相应字母)。A． B．C． D．【答案】(1)水浴加热(2)洗涤(3)(4)3(5)用试管取少量A溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在(或其他合理答案)(6)A(7)(8)B【详解】（1）控制溶液反应温度为50-80℃，温度低于水的沸点，方法为水浴加热；（2）操作为洗涤沉淀的操作，名称为洗涤；（3）“煅烧”过程中碳酸亚铁被空气中氧气氧化为氧化铁，同时生成二氧化碳，主要化学方程式；（4）以上流程中，铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁生成的铁离子被单质铁还原为亚铁离子，碳酸亚铁被空气中氧气氧化为氧化铁，三者均存在元素化合价改变，则氧化还原反应共3个。（5）铁离子和KSCN溶液变为红色，故检验A溶液中阳离子的方法是：用试管取少量A溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在(或其他合理答案)；（6）物质X将铁离子还原为亚铁离子，且不引入新杂质，则物质X可以是还原剂铁，故选A；（7）Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3，反应为；（8）A．铁和稀硫酸生成氢气和硫酸亚铁，排净装置中空气，然后滴加氢氧化钠生成氢氧化亚铁白色沉淀，能制备较长时间存在的白色沉淀，故A不符合题意；B．氢氧化钠和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁白色沉淀，在空气中被氧化为Fe(OH)3沉淀，不能制备较长时间存在的白色沉淀，故B符合题意；C．铁和稀硫酸生成氢气和硫酸亚铁，排净装置中空气，然后关闭a，硫酸亚铁溶液被压入B装置，和氢氧化钠生成氢氧化亚铁白色沉淀，能制备较长时间存在的白色沉淀，故C不符合题意；D．植物油能隔绝氧气，能制备较长时间存在的白色沉淀，故D不符合题意；故选B。【变式7-2】（24-25高一上·吉林长春·期末）Ⅰ．高铁酸钾()是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比、、、氧化性更强，无二次污染，工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入至饱和，使高铁酸钾析出。(1)湿法制备高铁酸钾()是在碱性环境中进行，反应体系中有六种反应微粒：、、、、、。①请依据上述信息，写出并配平湿法制备高铁酸钾的离子方程式：。②若反应过程中转移了电子，则还原产物的物质的量为。Ⅱ．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：回答下列问题：(2)试剂是，操作Ⅰ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。(3)滤液、中都有同一种溶质，它们转化为溶液的离子方程式为。(4)上述流程中操作Ⅲ包括、、过滤、洗涤等。【答案】(1)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O0.25mol(2)Fe漏斗(3)(4)蒸发浓缩冷却结晶【详解】（1）①湿法制备高铁酸钾时，Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4，则ClO-作氧化剂被还原生成Cl-，该反应在碱性条件下进行，则反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O；②反应2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O中，Fe(OH)3中Fe的化合价由+3价升高至+6价，ClO-作氧化剂，发生还原反应生成Cl-，即Cl-为还原产物，Cl的化合