(共20张PPT)
专题9 金属与人类文明
专题9整合
1
核心知识·整合构建
2
高考聚焦·素养探究
01
核心知识·整合构建
02
高考聚焦·素养探究
考情揭秘 素养探究
基本考 查点
热点及 难点 铁的重要化合物的性质、制备及 相关计算 题型及 难度 选择题或非选择题，难度较易或 中等 高考中 地位 常考点 例1 [2022辽宁卷]北京冬奥会备受世界瞩目。下列说法错误的是( )
B
A.冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料
B.火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料
D.短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料
[解析] 花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物，属于无机非金属材料，A正确；
碳纤维指的是含碳量在 以上的高强度高模量纤维，属于无机非金属材料，B错误；
金属奖牌属于合金材料，C正确；聚乙烯属于有机高分子材料，D正确。
例2 [2021河北卷]“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在
其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生 作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁
（含碳量约 ）混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是
( )
C
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为
[解析] 钢是含碳量低的铁碳合金，A正确；钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳
量的增大而增大，B正确；由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁
的熔点低于熟铁，C错误；赤铁矿的主要成分是 ，可用于冶炼铁，D正确。
例3 [2022重庆卷]下列操作中，不会影响溶液中 、 、 、 、 、
等离子大量共存的是( )
D
A.加入 B.加入 粉 C.通入 D.通入
[解析] 向溶液中加入硫酸锌溶液，硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应，会影响溶液中离子的大量共存，A不符合题意；向溶液中加入铁粉，铁离子会与铁反应生成亚铁离子，会影响溶液中离子的大量共存，B不符合题意；向溶液中通入氨气，铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，会影响溶液中离子的大量共存，C不符合题意；向溶液中通入二氧化碳，二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应，不会影响溶液中离子的大量共存，D符合题意。
例4 [2023浙江1月选考]探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确
的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 短时间内无明显现象
B 溶液先变成血红色后无 明显变化
C 溶液呈浅绿色
D 溶液先变成红褐色再析 出沉淀
√
[解析] 溶液中加入 片， ，溶液由浅绿色变为无
色， 的氧化能力比 强，A错误；溶液变成血红色的原因是
，与 和 无关，B错误；铁离子可能与单质铁生成
亚铁离子，则溶液呈浅绿色，C错误；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取
胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确。
例5 [2023全国乙卷]一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解
释相应变化的是( )
选项 变化 化学方程式
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C 溴水颜色逐渐褪去
D 胆矾表面出现白色粉末
D
[解析] 棕黄色是因为有 ，有沉淀是产生了 ，因为硫酸亚铁久置后易被
氧气氧化，化学方程式为 ，A
错误；硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式
为 ，B错误；溴水的主要成分是溴和水，它们
会反应，但速度很慢， ， ，所以
溴水放置太久会变质，但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；
胆矾为 ，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的 ，
化学方程式为 ，方程式正确，D正确。
例6 [2022全国乙卷]生活中处处有化学，下列叙述正确的是( )
B
A. 铅笔芯的成分为二氧化铅 B.碳酸氢钠可作食品膨松剂
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜 D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
[解析] 铅笔芯的主要成分为石墨，不含二氧化铅，A错误；碳酸氢钠不稳定，受热易分解产生二氧化碳，能使面团松软，可作食品膨松剂，B正确；青铜是在纯铜（紫铜）中加入锡或铅的合金，黄铜是由铜和锌所组成的合金，两者均属于混合物，不是铜单质，C错误；钠元素灼烧显黄色，D错误。
例7 [2021海南卷]无水 常作为芳烃氯
代反应的催化剂。某研究小组设计了如下
流程，以废铁屑（含有少量碳和 杂质）
为原料制备无水 。
已知：氯化亚砜（ ）熔点 ，沸点 ，易水解。
回答问题：
（1）操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
漏斗
（2）为避免引入新的杂质，试剂B可以选用____（填编号）。
溶液 水
水 溶液
（3）操作②是蒸发结晶，加热的同时通入 的目的是__________。
（4）取少量D晶体，溶于水并滴加 溶液，现象是________________。
（5）反应 的化学方程式为_ ____________________________________________。
防止水解
溶液变为血红色
（6）由D转化成 的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂：_____，并
设计实验验证是该还原剂将 还原：________________________________________
_________________________。
先加盐酸酸化，再加 溶液，产生白色沉淀，则是 将 还原
[解析] 废铁屑（含有少量碳和 杂质）加入盐酸，与铁反应生成氯化亚铁，过滤
除去少量碳和 杂质，A（氯化亚铁）加入氧化剂B生成C（氯化铁），蒸发结晶
生成 ，通入 生成无水 。
（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（2）A（氯化亚铁）加入氧化剂B生成C（氯化铁），选项 、 都引入杂质离子，故
选 。
（3）加热促进氯化铁溶液的水解，会生成氢氧化铁，故加入 的目的是防止水解。
（4） 溶液遇 变为血红色。
（5）根据已知信息氯化亚砜 熔点 ，沸点 ，易水解，可得
与 生成 的化学方程式为
。
（6）可能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁，若二氧化硫作还原剂，
则氧化产物为硫酸盐，故先加盐酸酸化，再加 溶液，产生白色沉淀，则是二氧
化硫作还原剂。(共25张PPT)
专题9 金属与人类文明
第一单元 金属的冶炼方法
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1. 了解金属冶炼的一般原理及不同金属的冶炼方法，能正确书写相关化学方程
式。认识化学方法在实现物质间转化的作用，体会化学在自然资源开发和利用中
的意义和作用，逐渐形成科学态度与社会责任的学科核心素养。
2. 通过实验和问题探究，知道铝热反应的原理及应用，进一步提高实验操作技
能，提高实验观察能力、分析能力，逐渐形成科学探究与创新意识的学科核心素
养。
3. 认识金属回收和资源保护的意义，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资
源保护意识及合理开发意识，逐渐形成科学态度与社会责任的学科核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、金属的存在形式
1.金属材料的优异性能
有良好的可塑性，坚固耐用，具有导电、导热性能。
2.金属的存在形式
（1）在自然界中，只有少量的金属元素以游离态形式存在于地壳中，如自然金和自然银等。通过熔铸的方法即可对金属进行加工和锻造。
（2）地壳中的大部分金属元素都是以化合态形式存在的。例如，铁元素存在于赤铁矿
（主要成分是_ ______）中，铝元素存在于铝土矿（主要成分是_______）中。
（3）有的金属元素的存在形式既有游离态又有化合态。如铁元素有单质（主要存在于
______中）、氧化物和硫酸盐等存在形式；银元素有自然银、辉银矿 、碲银矿
（_ ______）等存在形式。
陨石
二、金属的冶炼
1.金属冶炼
利用化学反应使金属元素从______态变为______态的过程称为金属冶炼。工业上常用
的金属冶炼方法有__________、____________和________等。
化合
游离
热分解法
高温还原法
电解法
2.常用金属冶炼方法
（1）冶炼方法的应用实例
（2）铝热反应
①铝热反应：将铝粉和氧化铁混合，在高温条件下发生反应，该反应能够放出大量的热，生成氧化铝和液态铁，该反应叫作铝热反应。
②实验
实验 原理
实验 装置
实验 现象
实验 结论
③用途：焊接钢轨，冶炼熔点较高的金属（如钒、铬、锰等）。
续表
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 金属冶炼的原理和方法
1.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系
2.常见几种金属的冶炼误区
（1）工业上冶炼 时用 而不用 ，因为 为共价化合物，熔化后不导电。
（2）工业上冶炼 时用 而不用 ，因为 的熔点很高，耗能大。
（3） 、 一般用物理法提取。
（4）利用铝热反应不能冶炼还原性比 强的金属，如 、 等。
【微点拨】高温还原法常用的还原剂有C、 、 和活泼金属等，其中用 作还原
剂时反应制得的金属最纯净。工业生产中用 作还原剂时，通常 来自C的反应，
因此用C或 作还原剂，得到的金属中会混有少量C，像高炉炼铁得到的铁中含有少
量C；用活泼金属作还原剂时，得到的金属中会混有少量活泼金属。
例1 金属锂是密度最小的金属，密度为 ，与等质量的其他金属相比，锂
可以释放出更多的电子，故常用来制造高性能电池。已知金属锂的活动性介于钠与镁
之间，则冶炼金属锂应采用的方法是( )
A
A.电解法 B.高温还原法 C.热分解法 D.铝热法
[解析] 金属锂的活动性介于钠与镁之间，应采用电解法冶炼金属锂。
对点演练1 下列关于金属在自然界中存在形态的说法不正确的是( )
A
A.地壳中含量最高的金属是铁，其次是铝
B.铝在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分是氧化铝）中
C.铁主要存在于铁矿石（磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等）中
D.金、铂等不活泼的金属以游离态形式存在
[解析] 地壳中含量最高的金属是铝，其次是铁，A错误。金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有关，铝、铁等化学性质比较活泼的金属在自然界中以化合态存在，金、铂等化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在，B、C、D正确。
对点演练2 下列反应原理不符合工业实际的是( )
C
A. B.
C. D.
[解析] 氧化银热稳定性差，加热可分解，可用来制备金属银，A正确； 活泼性比
差，用铝热反应可制得金属 ，B正确；氧化镁熔点较高，通常用电解熔融氯化
镁的方法来制备金属镁，C错误；用热还原法，如C还原氧化铜来制备金属铜，D正确。
要点二 铝的冶炼
1.从铝土矿中提取铝的工艺过程
2.发生的主要反应
，
，
，
。
3.电解过程中冰晶石 的作用
降低氧化铝的熔融温度，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。
【微点拨】向 溶液中通入少量或过量 的反应
向 溶液中通入少量 ，反应可生成 和 ；继续通入 ，
不能溶解， 可与 反应生成
，因此反应的离子方程式分别为
（ 少量）；
（ 过量）。
例2 某同学在实验室用铝土矿（含有 和 ，不考虑其他杂质）制取金属铝的
流程如下：
（1） 与稀硫酸反应的离子方程式为_ ___________________________。
（2）滤液Ⅱ中溶质的用途之一是__________。
用作肥料
（3）电解熔融的 除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是____（填化学式）。
工业上电解熔融的 时，还加入了冰晶石 作助熔剂，其作用是降低
的熔融温度。冰晶石在物质的分类中属于__（填字母）。
.酸 .碱
.盐 .氧化物
[解析] 铝土矿（含有 和 ，不考虑其他杂质）用稀硫酸溶解，二氧化硅不
反应，过滤分离，滤液主要含有硫酸铝，向滤液Ⅰ中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，
过滤分离，滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔
融氧化铝生成铝单质与氧气。
（1） 与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为
。
（2）滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，可用作肥料。
（3）电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气，冰晶石 由钠离子和 构成，
属于盐，故答案为 。
对点演练3 工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的 ，然后得到铝，而不是电
解氯化铝，其主要原因是( )
A
A. 是共价化合物，其熔融态不导电 B.电解 生成的 会污染大气
C.用氢气还原氧化铝即可得到铝 D. 不存在
[解析] 是共价化合物，其熔化后不能电离出阴、阳离子，A正确； 虽然会污
染大气，但电解熔融 制金属钠时也产生 ， 还是重要的化工原料，B错误；
铝是活泼金属，应利用电解法制取，C错误；固体、溶液中均存在氯化铝，D错误。
对点演练4 工业上用铝土矿（主要成分为
，含 杂质）为原料冶炼铝的
工艺流程如图所示：
下列叙述正确的是( )
D
A.试剂 可以是 溶液，也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为
C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为
[解析] 铝土矿加入试剂 ，氧化铝溶解，说明试剂 可以为氢氧化钠溶液，沉淀为氧
化铁，溶液为偏铝酸钠溶液，与过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠。根据
通入过量 生成碳酸氢钠分析， 应为二氧化碳，则试剂 只能是 溶液，不可
以是盐酸，A错误；反应①过滤后所得沉淀为氧化铁而不是氢氧化铁，B错误；氧化铝
生成铝的反应为氧化还原反应，C错误；反应②为偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生
成碳酸氢钠和氢氧化铝，化学方程式为溶液
，D正确。(共16张PPT)
专题9 金属与人类文明
第三单元 金属材料的性能及应用
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1.了解金属材料的性能和金属性质的关系，了解合金的定义、性能、特点，能从
合金的微观组成理解合金的性质，逐渐形成宏观辨识与微观探析的学科核心素
养。
2.了解常见合金的组成特点和性能，了解传统无机非金属材料的用途，了解新型
陶瓷材料的用途，逐渐形成科学态度与社会责任的学科核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、金属材料的性能
金属材料在工农业生产和社会生活的各个方面应用广泛。从使用的要求和性能看，可
以从以下几个方面来分析。
使用要求 材料性能
体现出一些力学性能 延展性、硬度、塑性等
起到导热和导电的作用，能够在一定温度范围内稳 定工作 密度、熔点、导电性、导热性等
物理性能
在使用过程中不可避免地会暴露在空气中，或者接 触到一些化学药品 耐酸碱性、抗氧化性等化学性能
从金属原材料到最后的金属产品，加工成型这一步 骤必不可少 可铸性、可锻性、切削加工性等
工艺性能
【微点拨】延展性是延性、展性的合称。延性是材料被拉伸成线条状而不断裂的能力，
展性是材料受到锻造或轧制成薄板而不破裂的能力。
二、合金及其性能
定义 将两种或两种以上的金属（或______________）共熔，可制备出特殊的金 属材料，这种材料叫作合金 性能 硬度 一般都比组成它的纯金属大
熔点 多数____于组成它的任何一种组分金属
导电性和导热性 一般____于任一组分金属
与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 举例 在焊接电子元件中使用的焊锡是锡和铅的合金，生铁和钢都是铁和碳的合 金 金属与非金属
低
低
三、无机非金属材料
1.传统非金属材料：______、______、______。
水泥
玻璃
陶瓷
2.半导体材料：硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料，被广
泛用于电子工业的各个领域。工业上利用二氧化硅可以制得高纯度的硅。
3.光导纤维
光导纤维的主要成分是__________，可用来制造通讯光缆，用于光纤通信或传送高强
度的激光等。
二氧化硅
4.新型陶瓷材料
新型陶瓷分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。
（1）结构陶瓷具有机械功能、热功能和部分化学功能，如高温结构陶瓷等，高温结构
陶瓷主要有高温氧化物（如氧化铝陶瓷）和高温非氧化物（如氮化硅陶瓷）两大类。
（2）功能陶瓷具有光、电、磁、化学和生物等方面的特殊功能，如压电陶瓷等，压电
陶瓷主要成分是钛酸钡和钛酸铅。
02
要点归纳·能力素养全提升
要点常见合金及特点
（1）硬铝：在铝中添加了一定比例的铜、镁、锰等。硬铝等铝合金材料的硬度大，密
度小，常被用于飞机部件和门窗等受力构件的制造。
（2）武德合金：由锡（熔点 ）、铋（熔点 ）、镉（熔点 ）和铅
（熔点 ）等金属按照一定的质量比制成。熔点只有 ，可以用来做电器、
火灾报警等装置中的保险丝。
（3）镍铬铝铁、镍铬铝铜等合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件。
（4）不锈钢：一种重要的合金钢，除了铁元素外，主要的合金元素是铬（占
），铬具有很强的耐腐蚀性，在空气中表面会生成一层致密的氧化物，防止
内部进一步被氧化，从而保护了内层金属。常用于制造医疗器材、厨房用具和餐具等。
（5）钛合金：一种新型的金属材料，其强度高，密度小，耐热性好，易于加工，抗腐
蚀性强，远优于不锈钢。钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛应用于
医疗、火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等领域。
例题 [2023江苏淮安马坝高中期中]2017年11月30日，第二架国产大型客机 在上
海浦东国际机场实现首飞。 机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝
锂合金的认识，正确的是( )
B
A.铝锂合金密度较大，强度较小，硬度小于纯铝
B.改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金
C.铝锂合金不可导电、导热
D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质都相同
[解析] 合金一般具有硬度大、强度大、熔点低等特性，则铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，A不正确；合金中组分的配比不同，其性能不同，所以改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金，B正确；铝锂合金仍属于金属材料，具有金属的性质，可以导电、导热，C不正确；铝锂合金的化学性质与各成分金属的性质相同，但物理性质存在一定的差异，D不正确。
对点演练1 锡青铜（铜锡合金）文物常有 覆盖在其表面。下列说法正确的
是( )
B
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中，锡比铜更容易被氧化
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢
D.生成 覆盖物是非氧化还原过程
[解析] 锡青铜属于合金，根据合金的特性可知熔点比任何一种纯金属的低，故A错误；
由于锡比铜活泼，锡比铜更容易氧化，故B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速
率，故C错误； 反应生成 ， 的化合价升高，反应过程中有电子的转
移，属于氧化还原反应过程，故D错误。
对点演练2 [2023江苏常州市第一中学期末]“祝融号”火星车主体部件采用新型铝基碳化
硅材料制造。铝基碳化硅材料属于( )
D
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机合成材料 D.复合材料
[解析] 铝基碳化硅材料是由铝和碳化硅复合而成的材料，属于复合材料。(共28张PPT)
第二单元 探究铁及其化合物的转化
第2课时 反应条件的控制
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标
01
教材预习·必备知识全过关
1.反应条件对化学反应的______、______和______都会有不同程度的影响。在研究物
质的性质和制备时，应依据________________和________、______________，合理选
择并控制好反应条件，才能达到预期的效果。
方向
速率
限度
化学反应的规律
反应物
生成物的特点
2. 的制备
实验操作 _____________________________________________________ A _____________________________________________________
B
实验现象 开始生成白色絮状沉淀，逐步变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀
有白色絮状沉淀生成
化学反应方 程式 _ ___________________________________、
__________________________________
实验结论
3.在化学研究和化学工业中，控制反应条件十分重要。需要严格控制反应的______、
______，选择合适的________，确定______________，才能使物质制备的过程得以顺利
进行。
温度
压强
催化剂
反应物的配比
续表
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 的制备
1.反应试剂
（1） 极易被氧化，所以 溶液要现用现配。
（2）为了防止 被氧化，配制 溶液所用的蒸馏水和制备 所用的
溶液都要煮沸、冷却，尽可能除去 。
（3）为了防止滴加 溶液时带入空气，可将吸有 溶液的长胶头滴管插入液
面以下，再将 溶液挤出。
2.反应环境
（1）有机层覆盖法
加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂（如图）。由于苯的液封作用，可防止生成的
被氧化，因而可较长时间观察到白色的 沉淀。
（2）还原性气体保护法
该方法是先在装置Ⅰ中产生 溶液，并利用产生的 排尽整个装置中的空气，待
检验 的纯度后，再关闭止水夹 ，利用产生的 把 溶液压入装置Ⅱ中与
溶液进行反应。
例1 制取 并使之能久存，可采取的操作有①加入一些植物油；②溶解
配成溶液；③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却；④加入少量铁屑；⑤加入少量 ；⑥
向 溶液中滴入足量氨水；⑦把盛有氨水的滴管伸入 溶液中再挤出氨水。
其中必须进行的操作及其正确顺序是( )
B
A.③②⑤⑥④ B.③②④①⑦ C.③②④⑤⑦ D.②④①⑦⑤
[解析] 制取 并使之能久存的唯一保证是必须有一个无氧气的环境，所以可采
取蒸馏水加热煮沸、加铁屑防氧化、加植物油隔绝氧气、加氨水时将滴管伸入
溶液中再挤出氨水等一系列措施。
【微点拨】铁的氢氧化物的性质比较
化学式
颜色、状态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
酸碱性 弱碱性 弱碱性
稳定性
和非氧化性酸反应（离子方程 式）
对点演练1 如图所示装置，可用以制取和观察
在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法不正确的是
( )
C
A.实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B.装置Ⅰ可制取 溶液并排尽装置内空气
C.止水夹在实验过程中应该先关后开
D.取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
[解析] 溶液中会溶解少量的氧气，氧气能氧化氢氧化亚铁，所以实验前，应事先煮沸
溶液除去溶解氧，A正确；铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气能排尽装置中
的空气，所以装置Ⅰ可制取 溶液并排尽装置内空气，B正确；止水夹开始时打开，
产生的氢气将装置中的空气排尽，再关闭止水夹，Ⅰ中压强增大，硫酸亚铁溶液被压入
Ⅱ中，C错误；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，
取下装置Ⅱ的橡皮塞，空气进入试管，氢氧化亚铁被氧气氧化，可观察沉淀颜色变化，
D正确。
对点演练2 某同学设计如图装置（气密性已检查）制备 白色沉淀，下列说法
正确的是( )
C
A.仪器1可替换为长颈漏斗
B.向 溶液中加入适量煤油或 ，可阻隔空
气，延缓 氧化
C.打开 和 ，当装置2中产生均匀气泡后，打开
，关闭 和 ，装置4中出现白色沉淀
D.装置2和5的作用是为了吸收尾气，防止污染
[解析] 该反应需要置于无氧环境，所以不能用长颈漏斗替换分液漏斗，A错误；适量
煤油，可阻隔空气，延缓氢氧化亚铁被氧化，四氯化碳的密度比氢氧化钠溶液的密度
大，不能起到隔绝空气的作用，所以不能用四氯化碳，B错误；打开 和 ，目的
是排除装置中的空气，当装置2中产生均匀气泡后，打开 ，关闭 和 ，目的是
利用产生的氢气将硫酸亚铁溶液压入装置4中，使硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧
化亚铁，出现白色沉淀，C正确；该反应需要置于无氧环境，装置5的作用是防止空气
进入装置4，D错误。
要点二 铁及其化合物之间的转化
1.铁及其化合物的“价—类”二维图
2.“铁三角” 、 、 之间的转化
常见的转化反应如下:
（1） 加弱氧化剂，如 、 、 、 等。
， ， 。
（2） 加强氧化剂，如 、 、 等。
。
（3） 加强氧化剂，如 、 、 、 等。
， ，
。
（4） 加还原剂，如 、 、 等。
， 。
（5） 加强还原剂，如 、 、C、 等。 ，
。
（6） 加强还原剂，如 、 、 、 等。
。
【微点拨】与“铁三角”转化关系有关的常见问题
（1）与 、 有关的离子共存问题
① 与 、 、 、 、 等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
② 与 、 、 等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
（2）除杂问题（括号内物质为杂质）
溶液 加足量氯水、双氧水或通入足量 。
溶液 加足量铁粉，充分反应后过滤。
溶液 加足量铁粉，充分反应后过滤。
加足量 溶液，充分反应后过滤。
例2 将单质 、 与 、 、 溶液一起放进某容器内，根据下述不同
情况，填写金属或金属离子。
（1）充分反应后，如果 有剩余，则溶液中不可能有_ ___________。
（2）充分反应后，如果溶液中还有大量 ，则还含有____________，________没
有剩余。
（3）充分反应后，如果容器内有较多 和相当量的 ，则容器内不可能有______
______。
、
、
、
、
[解析] 根据 ， ，
，离子氧化性顺序为 ，单质还原性
顺序为 。
（1）若 有剩余，则 首先与 反应，其次是 ， 不发生反应，因此容
器中只有 ，不可能有 、 。
（2）如果容器内还有大量 ，则 和 一定会全部溶解，因此还含有 和
，一定没有 和 。
（3）如果容器内有较多 和相当量的 ， 完全反应， 能氧化 ，则容
器内不可能有 和 。
技巧点拨 多种氧化剂和多种还原剂反应的判断方法
（1）确定氧化剂的氧化性顺序，确定还原剂的还原性顺序；
（2）强氧化性的物质和强还原性的物质首先发生反应；
（3）分析过量的氧化剂（或还原剂）可继续与哪一种还原剂（或氧化剂）继续反
应。
对点演练3 下列反应中有三价铁生成的是( )
C
①铁丝在空气中生锈 ②向 溶液中通入足量 ③将铁片置于 溶液中
暴露在空气中 ⑤向 溶液中滴加 溶液 ⑥高温下铁与水蒸气反应
生成
A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①②④⑤⑥ D.全部
[解析] 铁丝生锈， 把 氧化为三价铁，①符合题意； 、 均可把二价铁
氧化为三价铁，②、⑤符合题意； 暴露在空气中生成 ，有三价铁生
成，④符合题意； 中既含二价铁，又含三价铁，⑥符合题意； 只能把
氧化为 ，③符合题意。
对点演练4 下表所列物质不能按如图（“ ”表示一步完成）关系相互转化的是( )
A
选项 A B C D
[解析] 与 反应得 、 与 反应得 、 分解
得 ， 与 反应得 、 与 或 反应得 、 与 或
等反应得 ， 与浓硫酸反应得 、 与 反应得 、
与 反应得 ，B、C、D均可按 所示关系 完成物质的相互转化，A中
无法一步转化为 。(共20张PPT)
第二单元 探究铁及其化合物的转化
第1课时 反应的合理选择
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素养 目标
01
教材预习·必备知识全过关
1.氯化铁的制备
（1）铁元素的化合价
铁元素的常见价态有____、____价，在相同价态铁元素化合物之间进行转化，通过非
氧化还原反应即可实现；在不同价态铁元素化合物之间进行转化，则需通过_________
反应才能实现。
氧化还原
（2）氯化铁的制备路径
以铁屑为原料制取，有多条反应路径。
①
②
③
上述反应过程的化学方程式：
①_ ___________________。
②_ _______________________________________________。
③_ __________________________________________________。
，
，
2.物质制备反应路线的选择
实际制备物质时，必须根据反应原料、反应条件、反应步骤、产物要求、反应装置、
环境保护、生产成本等因素进行综合判断，选择合适、可控的反应路径。
3. 的检验
红褐
血红色
4. 与 的相互转化
（1） 需加氧化剂，如 、 、 、稀硝酸等。对应反应的离子
方程式：
_ __________________________，
_ ________________________________，
_ __________________________________，
_ ________________________________________。
（2） 需加还原剂，如 、 等，对应反应的离子方程式：_________
___________，_ _________________________。
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 铁的性质
与盐溶液反应
例1 下列关于金属的叙述不正确的是( )
D
A.金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠
B.足量的铁在氯气中燃烧生成
C.铁在氧气中燃烧生成的氧化物，主要是
D.铁粉和硫粉混合加热，生成
[解析] 金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠，A正确；氯气为强氧化剂，铁在氯气中燃
烧生成 ，B正确；铁在氧气中燃烧生成的黑色的氧化物，主要是 ，C正确；
硫为弱氧化剂，铁粉和硫粉混合加热，生成 ，D错误。
对点演练1 把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是
( )
B
A.稀盐酸 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液
[解析] 铁片溶解，说明铁与下列溶液发生反应；溶液质量增加，说明进入溶液的铁的
质量比从溶液中出去的物质的质量大；没有气体放出，说明反应不生成气体。铁与稀
盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气体放出，A不符合题意；铁与 溶液反应生
成氯化亚铁，B符合题意；铁与 反应生成氯化亚铁和铜，析出铜的质量大于反
应的铁的质量，溶液质量减小，C不符合题意；铁与 反应生成硝酸亚铁和银，
析出银的质量大于反应的铁的质量，D不符合题意。
对点演练2 铁与足量的下列某酸溶液反应，产物中铁元素呈 价。该酸溶液是( )
B
A.稀硫酸 B.稀硝酸 C.稀盐酸 D.稀醋酸
[解析] 铁与足量稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，A不符合题意；铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，B符合题意；铁与足量稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，C不符合题意；铁和足量稀醋酸反应生成醋酸亚铁和氢气，D不符合题意。
要点二 Fe2+、Fe3+的检验
1. 、 的检验方法
（1）直接观察颜色
（2）利用显色反应
（3）利用 的还原性
（4）利用 的氧化性
2.检验溶液含有 、不含 的步骤
待测液 不变色 血红色
3. 和 的混合溶液中检验 的方法
通常向溶液中滴加适量酸性 溶液，溶液紫红色褪去说明含有 （注意：
等还原性的离子对 的检验有干扰）。
例2 下列离子的检验方法合理的是( )
C
A.向某溶液中滴入 溶液呈红色，说明不含
B.向某溶液中滴加氯水，然后再加入 溶液变红色，说明原溶液中含有
C.向某溶液中加入 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有
D.向某溶液中加入 溶液，得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该
溶液中只含有 ，不含有
[解析] 溶液与 不变红色，滴加 溶液，溶液呈红色，证明存在
而不能证明没有 ，A错误；先通入 ， 将 氧化成 ，即使原溶液
不含 ，滴加 溶液后也会显红色，故无法证明原溶液是否含有 ，B错误；
加入 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有 ，C正确；氢氧化镁为白色沉
淀，能被红褐色沉淀掩盖，无法确定，D错误。
对点演练3 选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含 的溶液中是否含有 。
乙组：检验含 的溶液中是否含有 。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
选项 甲组 乙组
A
B
C 溴水
D 溴水
[解析] 甲组，在 存在的条件下检验 ，要排除 的干扰。所选试剂应具
备下列条件：一是能与 发生有明显现象的反应；二是与 不反应。乙组，在
存在的条件下检验 ，用 溶液检验 ， 无干扰。
对点演练4 向某晶体的溶液中加入 后溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合
液出现血红色，由此得出下列结论错误的是( )
A
A. 的氧化性比溴的氧化性强 B.该晶体溶液中一定含有
C. 与 不能形成血红色化合物 D. 被溴氧化成
[解析] 某晶体的溶液中没有与 发生反应的离子，当加入溴水后， 一定被氧
化成 ，此时溶液出现血红色，说明原晶体溶液中含有 ，则B、C、D均正确；
在 与 反应中， 是氧化产物， 是氧化剂，所以 的氧化性应比
的氧化性强，A错误。
