第3课时 铁及其化合物之间的转化关系
【学习目标】 1.能从物质类别和元素化合价的角度，预测铁及其化合物的转化，并能通过实验进行验证、分析和解释。 2.围绕“补铁剂中铁元素价态的检验”设计简单的实验方案，完成实验操作，观察并解释实验现象。
知识点一 铁及其化合物之间的转化[学生用书P99]
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1．铁元素的“价—类”二维图
如图是铁及其化合物的“价—类”二维图及转化关系。
INCLUDEPICTURE "BBL26.TIF" INCLUDEPICTURE "BBL26.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）写出有关反应的化学方程式或离子方程式（合理即可）：
①__________________________________________；
②__________________________________________；
③__________________________________________；
④__________________________________________；
⑤__________________________________________；
⑥__________________________________________；
⑦__________________________________________；
⑧__________________________________________；
⑨__________________________________________；
⑩__________________________________________；
__________________________________________；
__________________________________________。
（2）根据转化关系中涉及的反应类型，填写对应反应的序号。
反应类型 复分解反应 氧化还原反应
对应反应 ____________ ________
（3）两种转化关系：含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应等实现；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。
2．应用
（1）铁及其化合物的制备，如实验室制备Fe（OH）2。
（2）亚铁盐溶液的保存，如为防止FeSO4被氧化，常向FeSO4溶液中加入少量铁粉。
（3）物质的检验、除杂，如检验Fe2＋、Fe3＋。
3．“铁三角”转化关系
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[答案自填] 3Fe＋2O2Fe3O4 Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓ Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋ 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 ③④⑤⑥⑦⑩ ①②⑧⑨
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）FeCl2不能通过化合反应制得（ ）
（2）Fe（OH）3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得（ ）
（3）除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤（ ）
（4）向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定存在Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋（ ）
答案：（1）× （2）× （3）× （4）×
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．（2024·郑州外国语学校高一检测）下列物质能通过化合反应制取的是（ ）
①FeCl2 ②Fe2（SO4）3 ③Fe3O4
④Fe（OH）2 ⑤Fe（OH）3 ⑥FeS ⑦FeCl3
A．①②③④⑤⑥ B．①③⑤⑥⑦
C．③⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦
解析：选B。①FeCl2可通过化合反应2FeCl3＋Fe===3FeCl2制得；②Fe2（SO4）3不能通过化合反应制得；③Fe3O4 可通过化合反应3Fe＋2O2Fe3O4制得；④Fe（OH）2不能通过化合反应制得；⑤Fe（OH）3可以通过化合反应4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3制得；⑥FeS可通过化合反应Fe＋SFeS制得；⑦FeCl3可通过化合反应2Fe＋3Cl22FeCl3制得。综上，①③⑤⑥⑦符合题意。
2．元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价—类”二维图如下，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是（ ）
INCLUDEPICTURE "25F19.TIF" INCLUDEPICTURE "25F19.TIF" \* MERGEFORMAT
A．铁与水蒸气在高温下反应可实现图中转化①
B．向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或滴加H2O2溶液均可实现图中转化④
C．由图可预测：高铁酸盐（FeO）具有强氧化性，可将Fe2＋转化为Fe3＋
D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水
解析：选D。铁单质与水蒸气在高温条件下发生反应3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2↑，可实现题图中转化①，故A说法正确；Fe2＋转化成Fe3＋，铁元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现转化，如通入Cl2或滴加H2O2溶液等，故B说法正确；FeO中铁元素显＋6价，具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，故C说法正确；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁两种盐，故D说法错误。
3．根据框图分析，下列说法不正确的是（ ）
INCLUDEPICTURE "25F20.TIF" INCLUDEPICTURE "25F20.TIF" \* MERGEFORMAT
A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性弱
B．若反应③中不加稀硫酸，则可能生成红褐色沉淀
C．反应④的离子方程式可表示为E3＋＋3SCN－===E（SCN）3↓
D．在反应①中用的硫酸只表现了酸性
解析：选C。分析流程可知，M为铜，在酸性溶液中被过氧化氢氧化为CuSO4（溶液呈蓝色），依据Y加入KSCN溶液呈红色说明Y中有Fe3＋，和氨水反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，说明X为硫酸亚铁溶液，推断E为Fe。Fe2＋的氧化性比Cu2＋的氧化性弱，A正确；若反应③中不加稀硫酸，则Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，Fe3＋可能转化为Fe（OH）3沉淀，B正确；Fe（SCN）3不是沉淀，C错误；反应①中硫酸只是提供酸性环境，过氧化氢作为氧化剂氧化铜，D正确。
知识点二 补铁剂中铁元素价态的检验 铁元素与人体健康[学生用书P100]
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1．实验：补铁剂中铁元素价态的检验
（1）预测补铁剂中铁元素价态
补铁剂中铁元素价态有以下3种可能：
①可能为__________________________；
②可能为__________________________；
③可能既有＋2价，又有＋3价（Fe2＋和Fe3＋）。
（2）补铁剂中铁元素价态的检验
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量补铁口服液于试管中，滴入KSCN溶液 a.不变红 _____________
b.变红 _____________
②若出现现象a，向反应后的溶液中滴加氯水 溶液变红 _____________
③若出现现象b，另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫红色变浅或褪去 _____________
溶液紫红色不变浅或不褪去 _____________
[说明] 补铁剂中含有抗氧化物质（如维生素C），会影响实验结果的可靠性。
2．铁元素与人体健康
铁元素的生理功能 铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素，承担着极其重要的生理功能。其中以血红蛋白的功能最为显著。血红蛋白分子中含有__________________，具有载氧功能
缺铁的危害 如果人体缺铁，会引起的疾病是缺铁性贫血；如果血红蛋白分子中的铁元素被氧化成高价态，会使人体出现_____________ 症状
科学合理食用富铁食品及补铁 人体内的铁元素主要来源于食物。动物血、肝脏、骨髓以及蛋黄、菠菜、木耳、葡萄、红枣、大豆、芝麻等食物含有丰富的铁元素
维生素C具有__________________性，可以将__________________转化成人体可以吸收的__________________，所以食用维生素C含量较高的食物有利于人体对铁元素的吸收
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT （1）在验证补铁口服液中是否含有Fe2＋的实验中，向溶液中加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，则一定证明含有Fe2＋吗？
（2）能否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态？为什么？
提示：（1）不一定。因为补铁口服液中的抗氧化剂（维生素C）有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色。
（2）不能。若补铁剂中含有Fe3＋，加入NaOH溶液立即产生红褐色沉淀，则无法检验Fe2＋的存在。
[答案自填] ＋2价（Fe2＋） ＋3价（Fe3＋）
无Fe3＋ 有Fe3＋ 有Fe2＋ 有Fe2＋
无Fe2＋ Fe2＋ 缺氧 还原 Fe3＋
Fe2＋
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）血红蛋白分子中的铁元素价态为＋2价（ ）
（2）食用富含维生素C的食物有利于人体对铁元素吸收，是利用维生素C的氧化性（ ）
（3）向补铁口服液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则补铁口服液中铁元素的价态只有＋3价（ ）
（4）为防止补铁口服液中的Fe2＋被氧化为Fe3＋，在饮用前，可向口服液中加入铁粉（ ）
答案：（1）√ （2）× （3）× （4）×
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．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。菠菜中铁元素的检验包含以下步骤：剪碎→研磨→溶解→过滤→氧化→检验，下列表述不正确的是（ ）
A．将菠菜剪碎后，可以在坩埚中进行研磨
B．过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
C．硝酸具有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水
D．菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在
解析：选A。坩埚不可用于研磨，一般用于灼烧固体等，A错误；过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，B正确；硝酸具有强氧化性，双氧水也有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水，C正确；由题意中的氧化一步可知，菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在，D正确。
2．某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验，流程如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．步骤①研磨时需要在研钵中进行
B．步骤②加入氨水的作用是将Fe2＋完全沉淀
C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重
D．每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g
解析：选B。步骤①是将补血剂磨成细粉，便于溶解，研磨时需要在研钵中进行，A正确；滤液中加入过氧化氢是将Fe2＋氧化为Fe3＋，步骤②中用过量氨水将Fe3＋完全转化为红褐色沉淀，B错误；步骤③是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，所以多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重，C正确；w g氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁元素的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为＝0.07w g，D正确。
3．某补铁剂的主要成分为琥珀酸亚铁。某化学兴趣小组为了检验该药片中Fe2＋的存在并测定铁元素的含量，设计如下实验（假设反应过程无铁元素损耗）：
INCLUDEPICTURE "25F21.TIF" INCLUDEPICTURE "25F21.TIF" \* MERGEFORMAT
请回答下列问题：
（1）写出Fe2O3的一种常见用途：________________________________________________________________________。
（2）操作Ⅰ的名称是__________，试剂1是 _____（填试剂名称）。
（3）证明药片中含有Fe2＋的依据：
___________________________________________________。
（4）淡红色溶液中加入氯水，发生反应的离子方程式为____________________________________________________。
（5）该药片中铁元素的含量为_____________（用含有a、b的式子表示）。
解析：（1）Fe2O3是红棕色粉末，常见用途是作红色油漆或红色颜料、涂料、油墨等。（2）操作Ⅰ是分离固体和溶液，名称是过滤；淡黄色溶液中加入试剂1后变为淡红色溶液，说明淡黄色溶液中含Fe3＋，试剂1为硫氰酸钾溶液。（3）淡黄色溶液中加入KSCN溶液，变为淡红色溶液，说明部分亚铁离子被氧化为铁离子，再加入氯水，溶液变为红色，说明亚铁离子全部被氧化生成铁离子。（5）根据铁元素质量守恒，a g药片中的铁元素最后全部转化为b g氧化铁中的铁元素，所以该药片中铁元素的含量为×100%＝×100%。
答案：（1）作红色油漆（或红色颜料、涂料、油墨，答案合理即可）
（2）过滤 硫氰酸钾溶液
（3）淡黄色溶液中加入KSCN溶液，溶液变为淡红色，再加入氯水，溶液变为红色
（4）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ （5）×100%
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P102]
1．下列物质与盐酸反应后，向所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色的是（ ）
A．Fe B．FeO
C．Fe3O4 D．Fe（OH）2
解析：选C。据题意知，所得溶液中含有Fe3＋，只有C项中的Fe3O4符合题意，反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；Fe、FeO、Fe（OH）2与HCl反应只能得到含Fe2＋的溶液。
2．（2024·桂林高一检测）下列各项物质间的转化不能通过一步反应完成的是（ ）
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe（OH）3
解析：选D。Fe在氧气中燃烧可得到Fe3O4，能通过一步反应完成，A不符合题意；Fe在Cl2中燃烧可得到FeCl3，能通过一步反应完成，B不符合题意；Fe与盐酸反应可得到FeCl2，能通过一步反应完成，C不符合题意；Fe不能通过一步反应生成Fe（OH）3，D符合题意。
3．（2024·天津一中高一检测）下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项物质对应正确的是（ ）
INCLUDEPICTURE "25F22.TIF" INCLUDEPICTURE "25F22.TIF" \* MERGEFORMAT
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba（OH）2 铜 K3[Fe（CN）6]
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba（NO3）2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe K3[Fe（CN）6]
解析：选C。N不能是氢氧化钡，因为它与硫酸铁反应除了生成硫酸钡，还会生成氢氧化铁红褐色沉淀，Q不能为K3[Fe（CN）6]，因为它不与Fe2（SO4）3反应，故A不符合题意；P不能为氧化亚铁，它不能与硫酸铁反应生成亚铁离子，故B不符合题意；M若为氢氧化钠，与硫酸铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，N若为硝酸钡，与硫酸铁反应生成硫酸钡白色沉淀，P若为锌粉，将三价铁离子还原生成锌离子和亚铁离子，Q若为硫氰酸钾，与硫酸铁反应生成红色物质，故C符合题意；N不能为氯化镁，它不能与硫酸铁反应生成白色沉淀，Q不能为K3[Fe（CN）6]，因为它不与Fe2（SO4）3反应，故D不符合题意。
4．（2024·烟台高一月考）下列除杂试剂或方法不正确的是（ ）
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A 酸性Fe2（SO4）3溶液 FeSO4 加入适量H2O2
B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C FeSO4溶液 CuSO4 加入足量铁粉，充分反应后过滤
D Fe（OH）3 Fe（OH）2 在空气中灼烧
解析：选D。Fe2＋可以被H2O2氧化生成Fe3＋，A项正确；FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，FeCl2与铁粉不反应，B项正确；CuSO4与铁粉反应生成FeSO4，FeSO4与铁粉不反应，C项正确；Fe（OH）3受热易分解，D项错误。
5．（2024·淄博四中高一检测）铁是人体必需的微量元素，菠菜中铁元素通常以Fe2＋形式存在，实验室测定菠菜中铁元素含量的流程如下图所示：
INCLUDEPICTURE "25F23.TIF" INCLUDEPICTURE "25F23.TIF" \* MERGEFORMAT
回答下列问题：
（1）“操作1”的名称为_____________，“操作2”的名称为_______________________________________。
（2）向“操作1”所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶液，现象为___________________________________________________，
证明溶液中存在Fe3＋。
（3）“步骤1”加入HNO3溶液的目的是___________________________________________（用文字表述）。
（4）“步骤2”发生反应的化学方程式为____________________________________________________，根据数据计算每100 g新鲜菠菜中含铁元素的质量为_____________mg。
解析：将菠菜灼烧后用硝酸浸取铁元素，“操作1”为过滤，将残渣与含铁溶液分离，溶液加入氢氧化钠后与铁离子反应生成氢氧化铁，经“操作2”（过滤）得到Fe（OH）3固体，再经过灼烧后生成三氧化二铁，据此分析解题。（1）结合分析可知，“操作1”和“操作2”的名称均为过滤。（2）向“操作1”所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶液，由于含有三价铁离子，溶液变为红色。（3）“步骤1”加入HNO3溶液的目的是浸取铁元素，并将其氧化为＋3价，便于后续检测。（4）步骤2 Fe（OH）3经灼烧后得到Fe2O3，反应的化学方程式为2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O；结合分析可知，100 g新鲜菠菜中含铁元素的质量为（×100） mg＝0.7 mg。
答案：（1）过滤 过滤 （2）溶液变为红色 （3）浸取铁元素，并将其氧化为＋3价 （4）2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O 0.7第3课时 铁及其化合物之间的转化关系
【学习目标】 1.能从物质类别和元素化合价的角度，预测铁及其化合物的转化，并能通过实验进行验证、分析和解释。 2.围绕“补铁剂中铁元素价态的检验”设计简单的实验方案，完成实验操作，观察并解释实验现象。
知识点一 铁及其化合物之间的转化[学生用书P99]
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1．铁元素的“价—类”二维图
如图是铁及其化合物的“价—类”二维图及转化关系。
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（1）写出有关反应的化学方程式或离子方程式（合理即可）：
①__________________________________________；
②__________________________________________；
③__________________________________________；
④__________________________________________；
⑤__________________________________________；
⑥__________________________________________；
⑦__________________________________________；
⑧__________________________________________；
⑨__________________________________________；
⑩__________________________________________；
__________________________________________；
__________________________________________。
（2）根据转化关系中涉及的反应类型，填写对应反应的序号。
反应类型 复分解反应 氧化还原反应
对应反应 ____________ ________
（3）两种转化关系：含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应等实现；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。
2．应用
（1）铁及其化合物的制备，如实验室制备Fe（OH）2。
（2）亚铁盐溶液的保存，如为防止FeSO4被氧化，常向FeSO4溶液中加入少量铁粉。
（3）物质的检验、除杂，如检验Fe2＋、Fe3＋。
3．“铁三角”转化关系
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（1）FeCl2不能通过化合反应制得（ ）
（2）Fe（OH）3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得（ ）
（3）除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤（ ）
（4）向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定存在Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋（ ）
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1．（2024·郑州外国语学校高一检测）下列物质能通过化合反应制取的是（ ）
①FeCl2 ②Fe2（SO4）3 ③Fe3O4
④Fe（OH）2 ⑤Fe（OH）3 ⑥FeS ⑦FeCl3
A．①②③④⑤⑥ B．①③⑤⑥⑦
C．③⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦
2．元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价—类”二维图如下，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是（ ）
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A．铁与水蒸气在高温下反应可实现图中转化①
B．向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或滴加H2O2溶液均可实现图中转化④
C．由图可预测：高铁酸盐（FeO）具有强氧化性，可将Fe2＋转化为Fe3＋
D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水
3．根据框图分析，下列说法不正确的是（ ）
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A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性弱
B．若反应③中不加稀硫酸，则可能生成红褐色沉淀
C．反应④的离子方程式可表示为E3＋＋3SCN－===E（SCN）3↓
D．在反应①中用的硫酸只表现了酸性
知识点二 补铁剂中铁元素价态的检验 铁元素与人体健康[学生用书P100]
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1．实验：补铁剂中铁元素价态的检验
（1）预测补铁剂中铁元素价态
补铁剂中铁元素价态有以下3种可能：
①可能为__________________________；
②可能为__________________________；
③可能既有＋2价，又有＋3价（Fe2＋和Fe3＋）。
（2）补铁剂中铁元素价态的检验
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量补铁口服液于试管中，滴入KSCN溶液 a.不变红 _____________
b.变红 _____________
②若出现现象a，向反应后的溶液中滴加氯水 溶液变红 _____________
③若出现现象b，另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫红色变浅或褪去 _____________
溶液紫红色不变浅或不褪去 _____________
[说明] 补铁剂中含有抗氧化物质（如维生素C），会影响实验结果的可靠性。
2．铁元素与人体健康
铁元素的生理功能 铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素，承担着极其重要的生理功能。其中以血红蛋白的功能最为显著。血红蛋白分子中含有__________________，具有载氧功能
缺铁的危害 如果人体缺铁，会引起的疾病是缺铁性贫血；如果血红蛋白分子中的铁元素被氧化成高价态，会使人体出现_____________ 症状
科学合理食用富铁食品及补铁 人体内的铁元素主要来源于食物。动物血、肝脏、骨髓以及蛋黄、菠菜、木耳、葡萄、红枣、大豆、芝麻等食物含有丰富的铁元素
维生素C具有__________________性，可以将__________________转化成人体可以吸收的__________________，所以食用维生素C含量较高的食物有利于人体对铁元素的吸收
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT （1）在验证补铁口服液中是否含有Fe2＋的实验中，向溶液中加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，则一定证明含有Fe2＋吗？
（2）能否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态？为什么？
提示：（1）不一定。因为补铁口服液中的抗氧化剂（维生素C）有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色。
（2）不能。若补铁剂中含有Fe3＋，加入NaOH溶液立即产生红褐色沉淀，则无法检验Fe2＋的存在。
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（1）血红蛋白分子中的铁元素价态为＋2价（ ）
（2）食用富含维生素C的食物有利于人体对铁元素吸收，是利用维生素C的氧化性（ ）
（3）向补铁口服液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则补铁口服液中铁元素的价态只有＋3价（ ）
（4）为防止补铁口服液中的Fe2＋被氧化为Fe3＋，在饮用前，可向口服液中加入铁粉（ ）
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1．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。菠菜中铁元素的检验包含以下步骤：剪碎→研磨→溶解→过滤→氧化→检验，下列表述不正确的是（ ）
A．将菠菜剪碎后，可以在坩埚中进行研磨
B．过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
C．硝酸具有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水
D．菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在
2．某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验，流程如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．步骤①研磨时需要在研钵中进行
B．步骤②加入氨水的作用是将Fe2＋完全沉淀
C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重
D．每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g
3．某补铁剂的主要成分为琥珀酸亚铁。某化学兴趣小组为了检验该药片中Fe2＋的存在并测定铁元素的含量，设计如下实验（假设反应过程无铁元素损耗）：
INCLUDEPICTURE "25F21.TIF" INCLUDEPICTURE "25F21.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25F21.TIF" \* MERGEFORMAT
请回答下列问题：
（1）写出Fe2O3的一种常见用途：________________________________________________________________________。
（2）操作Ⅰ的名称是__________，试剂1是 _____（填试剂名称）。
（3）证明药片中含有Fe2＋的依据：
___________________________________________________。
（4）淡红色溶液中加入氯水，发生反应的离子方程式为____________________________________________________。
（5）该药片中铁元素的含量为_____________（用含有a、b的式子表示）。
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1．下列物质与盐酸反应后，向所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色的是（ ）
A．Fe B．FeO
C．Fe3O4 D．Fe（OH）2
2．（2024·桂林高一检测）下列各项物质间的转化不能通过一步反应完成的是（ ）
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe（OH）3
3．（2024·天津一中高一检测）下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项物质对应正确的是（ ）
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选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba（OH）2 铜 K3[Fe（CN）6]
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba（NO3）2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe K3[Fe（CN）6]
4．（2024·烟台高一月考）下列除杂试剂或方法不正确的是（ ）
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A 酸性Fe2（SO4）3溶液 FeSO4 加入适量H2O2
B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C FeSO4溶液 CuSO4 加入足量铁粉，充分反应后过滤
D Fe（OH）3 Fe（OH）2 在空气中灼烧
5．（2024·淄博四中高一检测）铁是人体必需的微量元素，菠菜中铁元素通常以Fe2＋形式存在，实验室测定菠菜中铁元素含量的流程如下图所示：
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回答下列问题：
（1）“操作1”的名称为_____________，“操作2”的名称为_______________________________________。
（2）向“操作1”所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶液，现象为___________________________________________________，
证明溶液中存在Fe3＋。
（3）“步骤1”加入HNO3溶液的目的是___________________________________________（用文字表述）。
（4）“步骤2”发生反应的化学方程式为____________________________________________________，根据数据计算每100 g新鲜菠菜中含铁元素的质量为_____________mg。(共47张PPT)
第3课时 铁及其化合物之间的转化关系
【学习目标】 1.能从物质类别和元素化合价的角度，预测铁及其化合物的转化，并能通过实验进行验证、分析和解释。 2.围绕“补铁剂中铁元素价态的检验”设计简单的实验方案，完成实验操作，观察并解释实验现象。
知识点一
PART
01
第一部分
知识点一 铁及其化合物之间的转化
1．铁元素的“价—类”二维图
如图是铁及其化合物的“价—类”二维图及转化关系。
(1)写出有关反应的化学方程式或离子方程式(合理即可)：
①__________________________________________；
②__________________________________________；
③__________________________________________；
④__________________________________________；
⑤__________________________________________；
⑥__________________________________________；
⑦__________________________________________；
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
⑧__________________________________________；
⑨__________________________________________；
⑩__________________________________________；
__________________________________________；
__________________________________________。
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
(2)根据转化关系中涉及的反应类型，填写对应反应的序号。
反应类型 复分解反应 氧化还原反应
对应反应 ____________ _______________
③④⑤⑥⑦⑩
①②⑧⑨
(3)两种转化关系：含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应等实现；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。
2．应用
(1)铁及其化合物的制备，如实验室制备Fe(OH)2。
(2)亚铁盐溶液的保存，如为防止FeSO4被氧化，常向FeSO4溶液中加入少量铁粉。
(3)物质的检验、除杂，如检验Fe2＋、Fe3＋。
3．“铁三角”转化关系
(1)FeCl2不能通过化合反应制得( )
(2)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得( )
(3)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤( )
(4)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定存在Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋( )
×
×
×
×
1．(2024·郑州外国语学校高一检测)下列物质能通过化合反应制取的是( )
①FeCl2 ②Fe2(SO4)3 ③Fe3O4
④Fe(OH)2 ⑤Fe(OH)3 ⑥FeS ⑦FeCl3
A．①②③④⑤⑥ B．①③⑤⑥⑦
C．③⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦
√
2．元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价—类”二维图如下，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是( )
√
3．根据框图分析，下列说法不正确的是( )
A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性弱
B．若反应③中不加稀硫酸，则可能生成红褐色沉淀
C．反应④的离子方程式可表示为E3＋＋3SCN－===E(SCN)3↓
D．在反应①中用的硫酸只表现了酸性
√
解析：分析流程可知，M为铜，在酸性溶液中被过氧化氢氧化为CuSO4(溶液呈蓝色)，依据Y加入KSCN溶液呈红色说明Y中有Fe3＋，和氨水反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，说明X为硫酸亚铁溶液，推断E为Fe。Fe2＋的氧化性比Cu2＋的氧化性弱，A正确；若反应③中不加稀硫酸，则Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，Fe3＋可能转化为Fe(OH)3沉淀，B正确；Fe(SCN)3不是沉淀，C错误；反应①中硫酸只是提供酸性环境，过氧化氢作为氧化剂氧化铜，D正确。
知识点二
PART
02
第二部分
知识点二 补铁剂中铁元素价态的检验 铁元素与人体健康
1．实验：补铁剂中铁元素价态的检验
(1)预测补铁剂中铁元素价态
补铁剂中铁元素价态有以下3种可能：
①可能为__________________________；
②可能为__________________________；
③可能既有＋2价，又有＋3价(Fe2＋和Fe3＋)。
＋2价（Fe2＋）
＋3价（Fe3＋）
(2)补铁剂中铁元素价态的检验
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量补铁口服液于试管中，滴入KSCN溶液 a.不变红 _____________
b.变红 _____________
②若出现现象a，向反应后的溶液中滴加氯水 溶液变红 _____________
无Fe3＋
有Fe3＋
有Fe2＋
[说明] 补铁剂中含有抗氧化物质(如维生素C)，会影响实验结果的可靠性。
实验步骤 实验现象 实验结论
③若出现现象b，另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫红色 变浅或褪去 _____________
溶液紫红色不 变浅或不褪去 _____________
有Fe2＋
无Fe2＋
2．铁元素与人体健康
铁元素的 生理功能 铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素，承担着极其重要的生理功能。其中以血红蛋白的功能最为显著。血红蛋白分子中含有________，具有载氧功能
缺铁的 危害 如果人体缺铁，会引起的疾病是缺铁性贫血；如果血红蛋白分子中的铁元素被氧化成高价态，会使人体出现_______症状
Fe2＋
缺氧
科学合理食用富铁食品及补铁 人体内的铁元素主要来源于食物。动物血、肝脏、骨髓以及蛋黄、菠菜、木耳、葡萄、红枣、大豆、芝麻等食物含有丰富的铁元素
维生素C具有______性，可以将_________转化成人体可以吸收的_________，所以食用维生素C含量较高的食物有利于人体对铁元素的吸收
还原
Fe3＋
Fe2＋
(1)在验证补铁口服液中是否含有Fe2＋的实验中，向溶液中加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，则一定证明含有Fe2＋吗？
(2)能否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态？为什么？
提示：(1)不一定。因为补铁口服液中的抗氧化剂(维生素C)有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色。
(2)不能。若补铁剂中含有Fe3＋，加入NaOH溶液立即产生红褐色沉淀，则无法检验Fe2＋的存在。
(1)血红蛋白分子中的铁元素价态为＋2价( )
(2)食用富含维生素C的食物有利于人体对铁元素吸收，是利用维生素C的氧化性( )
(3)向补铁口服液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则补铁口服液中铁元素的价态只有＋3价( )
(4)为防止补铁口服液中的Fe2＋被氧化为Fe3＋，在饮用前，可向口服液中加入铁粉( )
√
×
×
×
1．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。菠菜中铁元素的检验包含以下步骤：剪碎→研磨→溶解→过滤→氧化→检验，下列表述不正确的是( )
A．将菠菜剪碎后，可以在坩埚中进行研磨
B．过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
C．硝酸具有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水
D．菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在
√
解析：坩埚不可用于研磨，一般用于灼烧固体等，A错误；过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，B正确；硝酸具有强氧化性，双氧水也有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水，C正确；由题意中的氧化一步可知，菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在，D正确。
下列说法不正确的是( )
A．步骤①研磨时需要在研钵中进行
B．步骤②加入氨水的作用是将Fe2＋完全沉淀
C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重
D．每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g
√
解析：步骤①是将补血剂磨成细粉，便于溶解，研磨时需要在研钵中进行，A正确；
滤液中加入过氧化氢是将Fe2＋氧化为Fe3＋，步骤②中用过量氨水将Fe3＋完全转化为红褐色沉淀，B错误；
步骤③是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，所以多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重，C正确；
3．某补铁剂的主要成分为琥珀酸亚铁。某化学兴趣小组为了检验该药片中Fe2＋的存在并测定铁元素的含量，设计如下实验(假设反应过程无铁元素损耗)：
请回答下列问题：
(1)写出Fe2O3的一种常见用途：_____________________________________
_______________。
解析：Fe2O3是红棕色粉末，常见用途是作红色油漆或红色颜料、涂料、油墨等。
(2)操作Ⅰ的名称是_______，试剂1是______________(填试剂名称)。
解析：操作Ⅰ是分离固体和溶液，名称是过滤；淡黄色溶液中加入试剂1后变为淡红色溶液，说明淡黄色溶液中含Fe3＋，试剂1为硫氰酸钾溶液。
作红色油漆(或红色颜料、涂料、油墨，
答案合理即可)
过滤
硫氰酸钾溶液
(3)证明药片中含有Fe2＋的依据：____________________________________
_________________________________。
解析：淡黄色溶液中加入KSCN溶液，变为淡红色溶液，说明部分亚铁离子被氧化为铁离子，再加入氯水，溶液变为红色，说明亚铁离子全部被氧化生成铁离子。
淡黄色溶液中加入KSCN溶液，溶液变为
淡红色，再加入氯水，溶液变为红色
(4)淡红色溶液中加入氯水，发生反应的离子方程式为____________________________。
(5)该药片中铁元素的含量为_____________(用含有a、b的式子表示)。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
课堂检测 巩固落实
PART
03
第三部分
1．下列物质与盐酸反应后，向所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色的是( )
A．Fe B．FeO
C．Fe3O4 D．Fe(OH)2
解析：据题意知，所得溶液中含有Fe3＋，只有C项中的Fe3O4符合题意，反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；Fe、FeO、Fe(OH)2与HCl反应只能得到含Fe2＋的溶液。
√
2．(2024·桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过一步反应完成的是( )
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
解析：Fe在氧气中燃烧可得到Fe3O4，能通过一步反应完成，A不符合题意；Fe在Cl2中燃烧可得到FeCl3，能通过一步反应完成，B不符合题意；Fe与盐酸反应可得到FeCl2，能通过一步反应完成，C不符合题意；Fe不能通过一步反应生成Fe(OH)3，D符合题意。
√
3．(2024·天津一中高一检测)下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项物质对应正确的是( )
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 K3[Fe(CN)6]
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe K3[Fe(CN)6]
√
解析：N不能是氢氧化钡，因为它与硫酸铁反应除了生成硫酸钡，还会生成氢氧化铁红褐色沉淀，Q不能为K3[Fe(CN)6]，因为它不与Fe2(SO4)3反应，故A不符合题意；P不能为氧化亚铁，它不能与硫酸铁反应生成亚铁离子，故B不符合题意；M若为氢氧化钠，与硫酸铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，N若为硝酸钡，与硫酸铁反应生成硫酸钡白色沉淀，P若为锌粉，将三价铁离子还原生成锌离子和亚铁离子，Q若为硫氰酸钾，与硫酸铁反应生成红色物质，故C符合题意；N不能为氯化镁，它不能与硫酸铁反应生成白色沉淀，Q不能为K3[Fe(CN)6]，因为它不与Fe2(SO4)3反应，故D不符合题意。
√
4．(2024·烟台高一月考)下列除杂试剂或方法不正确的是( )
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A 酸性Fe2(SO4)3 溶液 FeSO4 加入适量H2O2
B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量
铁粉并过滤
C FeSO4溶液 CuSO4 加入足量铁粉，
充分反应后过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
解析：Fe2＋可以被H2O2氧化生成Fe3＋，A项正确；FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，FeCl2与铁粉不反应，B项正确；CuSO4与铁粉反应生成FeSO4，FeSO4与铁粉不反应，C项正确；Fe(OH)3受热易分解，D项错误。
5．(2024·淄博四中高一检测)铁是人体必需的微量元素，菠菜中铁元素通常以Fe2＋形式存在，实验室测定菠菜中铁元素含量的流程如下图所示：
回答下列问题：
(1)“操作1”的名称为________，“操作2”的名称为_________。
过滤
过滤
解析：将菠菜灼烧后用硝酸浸取铁元素，“操作1”为过滤，将残渣与含铁溶液分离，溶液加入氢氧化钠后与铁离子反应生成氢氧化铁，经“操作2”(过滤)得到Fe(OH)3固体，再经过灼烧后生成三氧化二铁，据此分析解题。(1)结合分析可知，“操作1”和“操作2”的名称均为过滤。
(2)向“操作1”所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶液，现象为________________，证明溶液中存在Fe3＋。
解析：向“操作1”所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶液，由于含有三价铁离子，溶液变为红色。
溶液变为红色
(3)“步骤1”加入HNO3溶液的目的是_______________________________
(用文字表述)。
解析：“步骤1”加入HNO3溶液的目的是浸取铁元素，并将其氧化为＋3价，便于后续检测。
浸取铁元素，并将其氧化为＋3价
(4)“步骤2”发生反应的化学方程式为____________________________，根据数据计算每100 g新鲜菠菜中含铁元素的质量为________mg。
0.7
