第三章
素能形成性评价
(时间：75分钟 满分：100分)
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.(2024·广东中山高一统考期末)下列图片所展示的物品不是用合金材料制成的是( )
物品
选项 A．杭州亚运会“湖山”金属奖牌 B．青铜器“四羊方尊”
物品
选项 C．液晶显示屏 D．不锈钢餐盘
【解析】 杭州亚运会的金属奖牌主要由合金材料制成，A正确；青铜器由铜合金制成，B正确；液晶显示屏由无机非金属材料组成，不是由合金组成，C错误；不锈钢是铁和碳组成的合金，D正确。故选C。
2.(2024·辽宁丹东高一统考期末)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法错误的是( )
A．复方氢氧化铝片可作抗酸药
B．过氧化钠可用于漂白食品、羽毛和织物
C．氢氧化钠和铝粉可用于疏通家庭厨房管道
D．氯化铁溶液可用于蚀刻不锈钢广告牌上的图形或文字
【解析】 氢氧化铝具有弱碱性，故复方氢氧化铝片能中和过多胃酸、可作抗酸药，A正确；过氧化钠具有强氧化性、漂白性，过氧化钠对人有毒害作用、不可用于漂白食品，B错误；NaOH溶液和铝粉反应放出大量热，反应产生的热量可以加快反应速率，有利于加速油脂溶解、加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通，C正确；氯化铁溶液具有较强氧化性，能与铁、铜等金属反应生成盐溶液，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，故氯化铁溶液可用于蚀刻不锈钢广告牌上的图形或文字，D正确。故选B。
3.(2024·辽宁朝阳高一统考期末)向某未知溶液中加入铝粉能放出H2，下列各组离子在该溶液中一定能大量共存的是( )
A．Na＋、H＋，Cl－ B．Ba2＋，CO，NO
C．K＋，SO，K＋ D．Fe2＋，K＋，SO
【解析】 向未知溶液中加入铝粉能放出H2，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，H＋在碱性溶液中不能大量共存，A错误；CO与Ba2＋不能大量共存，且CO在酸性溶液中不能大量共存，B错误；Na＋、SO、K＋在酸性或碱性溶液中均能大量共存，C正确；Fe2＋在碱性溶液中不能大量共存，D错误。故选C。
4.(2024·广东中山高一统考期末)下列物质之间转化均要求一步完成，其中不符合要求的是( )
A．Ca→CaO→Ca(OH)2
B．K→KOH→K2CO3
C．Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
D．CuSO4→Cu(OH)2→CuO
【解析】 钙与氧气反应生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，A正确；钾与水反应生成氢氧化钾，氢氧化钾与二氧化碳反应生成碳酸钾，B正确；氧化铝无法通过一步反应生成氢氧化铝，C错误；硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜加热分解生成氧化铜，D正确。故选C。
5.(2024·广东深圳高一统考期末)下列离子方程式书写正确的是( )
A．氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液混合：Ba2＋＋SO===BaSO4↓
B．盐酸中加入铝粉：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑
C．氧化铝与氢氧化钠溶液混合：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
D．氯化亚铁溶液中滴加氨水：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
【解析】 氢氧化钡与硫酸铜溶液混合，反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，正确的离子方程式为Ba2＋＋SO＋2OH－＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓，A错误；盐酸中加入铝粉生成氯化铝和氢气，离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，B错误；氧化铝与过量氢氧化钠溶液混合反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－，C正确；一水合氨要保留化学式，氯化亚铁溶液中滴加氨水的离子方程式为Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH，D错误。故选C。
6.(2024·湖南郴州高一统考期末)下列除杂试剂或操作选用不正确的是( )
物质(括号内为杂质) 除杂试剂或操作
A NaHCO3溶液(Na2CO3) 过量CO2
B CO2(HCl) 饱和氯化钠溶液、浓硫酸，洗气
C Fe2O3(Al2O3) NaOH溶液，过滤
D FeCl2溶液(FeCl3) 加入足量铁粉，过滤
【解析】 向碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳会生成碳酸氢钠，则通入过量二氧化碳能除去碳酸氢钠中混有的碳酸钠，A正确；二氧化碳和氯化氢都不能与氯化钠溶液反应，则依次通过盛有饱和氯化钠溶液、浓硫酸的洗气瓶不能除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，B错误；氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的Na[Al(OH)4]，则加入氢氧化钠溶液、过滤能除去氧化铁中混有的氧化铝，C正确；氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，则加入足量铁粉，过滤可除去氯化亚铁溶液中混有的氯化铁，D正确。故选B。
7.(2024·河北石家庄高一阶段练习)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是( )
A．a可在高温下和水蒸气反应生成c
B．可存在d→f→h→e→c的转化关系
C．d在空气中受热分解可以生成b
D．可将h加入浓碱液中制得e的胶体
【解析】 a为铁单质，在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不是氧化铁，A错误；Fe(OH)2与非氧化性酸反应生成亚铁盐，加氧化剂生成铁盐，铁盐与碱反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，B正确；氢氧化亚铁在空气中受热易被氧化成氢氧化铁，再受热分解生成氧化铁，C错误；含Fe3＋的盐加入沸水中制得氢氧化铁的胶体，滴入浓碱液中生成氢氧化铁沉淀，D错误。故选B。
8.(2024·辽宁丹东高一统考期末)为提纯下列物质，所选除杂试剂正确的是( )
选项 物质 杂质 除杂试剂
A CO2 HCl 饱和Na2CO3溶液
B Cl2 H2O 碱石灰
C Fe2(SO4)3溶液 FeSO4 氯气
D Fe2O3 Al2O3 NaOH溶液
【解析】 HCl、CO2均能与碳酸钠反应，A错误；碱石灰能吸收水、碱石灰也能与氯气反应，B错误；FeSO4和氯气发生氧化还原反应生成硫酸铁和氯化铁，引入氯离子是新杂质，C错误；氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，氧化铝为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(四羟基合铝酸钠)，通过过滤除去，能用氢氧化钠溶液除Fe2O3中的Al2O3，D正确。故选D。
9.(2024·广东惠州高一统考期末)某溶液中存在Na＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋四种阳离子，向其中加入过量氢氧化钠溶液并充分搅拌，再加入过量盐酸后，大量减少的离子是( )
A．Na＋ B．Mg2＋
C．Fe2＋ D．Fe3＋
【解析】 溶液中有Na＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液并充分搅拌，反应时Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋均先转化为沉淀，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，Na＋的数目增大；再加入过量的盐酸，氢氧化铁、氢氧化镁与盐酸反应生成Fe3＋、Mg2＋，所以溶液中大量减少的离子是Fe2＋。故选C。
10.(2024·四川广安高一华蓥中学校考期末)下列生活中的物质与其有效成分的化学式及用途的对应关系中不正确的是( )
选项 生活中的物质 有效成分的化学式 用途
A 复方氢氧化铝片 Al(OH)3 做抗酸药
B 漂白液 NaClO 做消毒剂
C 加碘盐 I2 防止碘缺乏症
D 食物脱氧剂 Fe 防止食物氧化
【解析】 Al(OH)3能与胃液中的盐酸反应生成氯化铝和水，复方氢氧化铝片做抗酸药，A正确；NaClO能杀菌消毒，漂白液做消毒剂，B正确；加碘盐中含KIO3，C错误；Fe具有还原性，铁粉作食物脱氧剂，防止食物氧化，D正确。故选C。
11.(2024·河北石家庄高一阶段练习)某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是( )
A．仪器1中应该盛放稀硫酸
B．反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀
C．本实验制备的氢氧化亚铁可以对较长时间的保持白色状态
D．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B，再打开开关A就可观察到氢氧化亚铁的颜色
【解析】 结合装置分析可知：开启B、C，关闭A，需要在三颈瓶2中加入铁单质，分液漏斗中是稀硫酸，利用反应生成氢气排净装置中的空气，可以收集C处的气体检验是否是纯净的氢气，将仪器中的空气排尽后，然后关闭B，开启A、C；利用生成的氢气使仪器2中压强增大，把2中生成的硫酸亚铁溶液压入仪器3的氢氧化钠溶液中，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，可观察到氢氧化亚铁的颜色为白色沉淀，以此分析解答。制备氢氧化亚铁：先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在仪器2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中，即应盛放在1中，A正确；反应一段时间后，在仪器3中FeSO4与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2，故在仪器3中观察到白色沉淀，B错误；利用反应生成氢气排净装置中的空气，制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态，C正确；打开B、C，关闭A，利用仪器2中产生的氢气，把仪器3中的空气排尽，使装置处于还原氛围，然后关闭B，打开开关A，产生气体压强增大，把仪器2产生的FeSO4压入到仪器3中，产生Fe(OH)2白色沉淀，D正确。故选B。
12.(2024·河北石家庄高一阶段练习)将金属铁、铜投入FeCl3溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项 反应情况设想 评价
A 当铁有剩余时，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋ 不正确，不可能出现铁有剩余而铜无剩余的情况，因为铁的还原性比铜的强，铁先与Fe3＋反应
B 当铁、铜均有剩余时，溶液中定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋ 正确，铁和铜都与Fe3＋反应，故无Fe3＋
C 当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋ 正确，铜有剩余，故无Cu2＋
D 当铁、铜均无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋ 正确，Fe3＋和铁、铜均可反应
【解析】 当铁有剩余时，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，不正确，不可能出现铁有剩余而铜无剩余的情况，因为铁的还原性比铜的强，铁先与Fe3＋反应，A正确；当铁有剩余时，一定与溶液中的Cu2＋发生反应，B错误；当铜剩余，溶液中可以有Cu2＋存在，C错误；当Fe、Cu无剩余时，溶液中的金属离子为Fe2＋、Cu2＋或Fe2＋、Cu2＋、Fe3＋，D错误。故选A。
13.(2024·天津高一阶段练习)在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是( )
A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．右边球上出现红色，左边溶液的c(OH－)增大
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
【解析】 质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，然后左烧杯中发生2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，右烧杯中发生Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，则左烧杯中溶液质量增大，右烧杯中溶液质量减小，以此分析解答。左烧杯中发生2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，右烧杯中发生Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，则左烧杯中溶液质量增大，右烧杯中溶液质量减小，不生成沉淀溶液澄清，杠杆不平衡，A错误；右边球上生成Cu，则出现红色，而左边溶液中消耗NaOH，则c(OH－)减小，B错误；由分析可知，反应后去掉两烧杯，杠杆不能平衡，C错误；左烧杯中发生2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，右烧杯中发生Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，观察到铝球表面有气泡产生，溶液澄清无白色沉淀生成，而铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，由反应可知左烧杯中Al的质量变小，右烧杯中Fe球上生成Cu质量变大，杠杆右边下沉，D正确。故选D。
14.(2024·湖南高一长沙期末)铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%)，主要以铝土矿形式存在(主要成分是Al2O3)。要从铝土矿中提取铝，首先要获得纯度较高的氧化铝(熔点：2 054 ℃)，主要的工艺流程如图所示：
下列说法正确的是( )
A．碱溶①后，溶液中主要含有的阳离子为Na＋和Al3＋
B．步骤②通入足量CO2反应的离子方程式为CO2＋2[Al(OH)4]－===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O
C．灼烧③一般在蒸发皿中进行
D．电解④添加冰晶石(Na3AlF6)的主要作用是降低Al2O3的熔融温度
【解析】 在铝土矿中加入氢氧化钠溶液，铝土矿中的氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]溶液；通入二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀；灼烧氢氧化铝生成氧化铝；电解氧化铝得到铝单质。碱溶①后，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和水，溶液中主要含有的阳离子为Na＋，A错误；步骤②通足量的CO2应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根，离子方程式为CO2＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO，B错误；灼烧③在坩埚中进行，C错误；Al2O3熔点较高，电解④添加冰晶石(Na3AlF6)，目的是降低Al2O3熔点，D正确。故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15.(14分)(2024·河北石家庄高一阶段练习)已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式：
A Fe ，C FeCl2 ，F Fe(OH)3 ，G Fe2O3 。
(2)检验D中阳离子的方法为 取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋ 。
(3)保存C溶液时要加固体A的原因是 防止Fe2＋被O2氧化 。
(4)写出下列转化的离子方程式：
①D→C： 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 。
②C→D： 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 。
(5)写出E→F的化学方程式： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 。
【解析】 已知A是一种常见金属，A与氧气反应生成氧化物，溶于盐酸生成两种盐，且一种盐与NaOH反应生成的F是一种红褐色沉淀，则A为Fe，B为Fe3O4，D为FeCl3，C为FeCl2，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为H2。(1)A为Fe，C为FeCl2，F的化学式为Fe(OH)3，G的化学式为Fe2O3。(2)D中阳离子为Fe3＋，则检验方法为取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋。(3)C为FeCl2溶液，具有还原性，易被空气中的氧气氧化，保存时要加固体Fe与Fe3＋反应生成亚铁离子，可防止Fe2＋被O2氧化。(4)①D→C氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；②C→D为氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(5)E→F为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
16.(14分)(2024·河北石家庄高一阶段练习)某小组设计如下实验探究铁与水蒸气的反应。
回答下列问题：
(1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目：
。
(2)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是 先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加 。
(3)检验反应后的固体是否存在Fe3O4，引起小组成员争论：
①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量硫酸溶解，再分别检验Fe2＋和Fe3＋。
a．先检测Fe2＋是否存在：从下列试剂中选择 C 来检验Fe2＋是否存在，然后再检测Fe3＋是否存在。
A．NaOH溶液
B．新制氯水、KSCN溶液
C．酸性KMnO4溶液
b．多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由： 铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋反应生成Fe2＋，检测不出Fe3＋(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋或H＋反应生成Fe2＋，无法判断Fe2＋的来源) 。
②乙同学认为可以利用Fe3O4的物理性质进行快速检验，用铁片接触样品后再移开，若观察到 铁片上吸附有样品 现象，证明了反应后的固体中含有Fe3O4。
【解析】 铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，氢气经过碱石灰干燥后可还原氧化铜生成铜和水。(1)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，根据氧化还原反应的配平原则，用双线桥表示电子转移数目和方向如下：。(2)若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加，故答案为：先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加。(3)①A．Fe2＋具有还原性，可被酸性高锰酸钾氧化，从而能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以用酸性高锰酸钾溶液可检验Fe2＋的存在，涉及的离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O；故答案为C；B．反应过程中若铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋反应生成Fe2＋，检测不出Fe3＋(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋或H＋反应生成Fe2＋，无法判断Fe2＋的来源)；故答案为：铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋反应生成Fe2＋，检测不出Fe3＋(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋或H＋反应生成Fe2＋，无法判断Fe2＋的来源)；②Fe3O4具有磁性，可利用铁片接触样品后再移开，若观察到铁片上吸附有样品，证明了反应后的固体中含有Fe3O4。
17.(15分)(2024·河北石家庄高一阶段练习)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3，写出焙烧过程主要反应的化学方程式 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 。
(2)试剂X是(写化学式) Fe 。
(3)设计实验检验还原得到的溶液是否达标： 取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明溶液达标 。
(4)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作是 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 。
(5)可以用标准浓度的酸性KMnO4溶液来测定产品中FeSO4的纯度，反应中KMnO4被还原成Mn2＋，反应的离子方程式为 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 。
(6)某种工业品中含有FeSO4和Fe2(SO4)3，通过元素分析得知其中铁元素和硫元素的物质的量之比n(Fe)∶n(S)＝1∶1.2，此工业品中FeSO4的物质的量分数为 75% 。
【解析】 硫铁矿通入空气焙烧得到氧化铁和二氧化硫，固体物质加入20%硫酸溶液过滤后得到的溶液为硫酸铁溶液，硫酸铁中加入铁粉得到硫酸亚铁溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸亚铁晶体。(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3，焙烧过程主要反应的化学方程式4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。(2)由分析可知，加入的试剂X是铁，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。(3)检验还原得到的溶液是否达标就是看溶液中是否含有铁离子，用KSCN溶液检验是否含有Fe3＋，具体操作为：取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明溶液达标。(4)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(5)高锰酸钾在酸性溶液中具有强氧化性能氧化亚铁离子为铁离子，本身被还原为二价锰离子，反应的离子反应为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(6)设某种工业品中含有FeSO4的物质的量为x mol，Fe2(SO4)3的物质的量为y mol，根据铁元素和硫元素的物质的量之比n(Fe)∶n(S)＝1∶1.2可知，(x＋2y)∶(x＋3y)＝1∶1.2，解得x∶y＝3∶1，所以FeSO4的物质的量分数为×100%＝75%。
18.(15分)(2024·河北石家庄高一期末)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
(1)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体是透明的 红褐 色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体。用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到 一条光亮的通路 。
(2)甲组同学通过研究pH对FeSO4稳定性的影响，得到如图1所示结果，增强Fe2＋稳定性的措施为 增强溶液的酸性或降低溶液的pH 。
(3)乙组同学为探究Fe2(SO4)3与Cu的反应，进行如图2所示实验：
①Fe3＋与Cu反应的离子方程式为 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 。
②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知：
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体；
ⅱ.SCN－的化学性质与I－相似；
ⅲ.2Cu2＋4I－===2CuI↓＋I2
填写实验方案：
实验方案 实验现象
步骤1：取4 mL 0.2 mol/L的FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液 无明显现象
步骤2：取4 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液 产生白色沉淀
Cu2＋与SCN－反应的离子方程式为 2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN↓＋(SCN)2 。
(4)市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁。根据名称认为该糖浆中含有Fe2＋，设计方案进行验证。
方案 试剂X
方案ⅰ 1 mL 1 mol/L酸性KMnO4溶液
方案ⅱ 依次加入5滴KSCN溶液，1 mL氯水
①方案ⅰ预期现象与实验现象相同，并不能证明补铁口服液中一定含有Fe2＋，猜想理由是 高锰酸钾褪色说明被还原，补铁口服液中除了有Fe2＋以外还有其他还原剂，因此褪色不一定证明是高锰酸钾与Fe2＋反应 。
②方案ⅱ中现象是 加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶液变血红色 ，则证明口服液中含Fe2＋。
【解析】 (1)配制Fe(OH)3胶体：在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体是透明的红褐色，停止加热；胶体可以发生丁达尔效应，即用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到一条光亮的通路。(2)如图1可知随着pH的增大Fe2＋被氧化的量增大，所以增强Fe2＋稳定性的措施为增强溶液的酸性或降低溶液的pH。(3)Cu有还原性，Fe3＋有氧化性，可以发生氧化还原反应，即2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；由化学反应可知生成两份的Fe2＋同时生成了一份的Cu2＋，为了探究白色沉淀产生的原因，需控制量的比值相等，步骤一取4 mL 0.2 mol/L的FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液，则步骤二取4 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液，已知SCN－的化学性质与I－相似，2Cu2＋4I－===2CuI↓＋I2，CuSCN是难溶于水的白色固体，所以Cu2＋与SCN－反应的离子方程式为2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN↓＋(SCN)2。(4)补铁口服液为混合物，其主要成分是葡萄糖酸亚铁，里面还可能含有其他的还原剂，能使有氧化性的高锰酸钾褪色；Fe2＋的检验：加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶液变血红色，即为Fe2＋，则证明口服液中含Fe2＋。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共32张PPT)
第三章 铁 金属材料
章末整合 素能提升
知识体系构建
1．铁及其化合物的“价—类”二维图
(1)从物质类别角度认识铁及其化合物的转化关系。
(2)从元素价态角度分析铁及其化合物性质(以＋2价铁与＋3价铁相互转化为例)。
(3)铁盐与亚铁盐
2．铝及其化合物
(1)铝热反应
应用：①野外焊接钢轨②冶炼高熔点金属。
(2)氢氧化铝的制备
3．化学计算中的常用方法
(1)守恒法——质量守恒、电荷守恒、电子守恒
反应前后元素种类、质量、原子个数不变；
溶液中阳离子所带正电荷总数＝阴离子所带负电荷总数；
还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数。
(2)差量法——质量差值法、体积差值法
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”。
(3)关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径
当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。
(4)方程组法——两个已知量求解混合物中两种物质的未知量
方程组法一般用于解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。
新情境命题研究
Ⅰ.(1)下列说法中正确的是______(填字母)。
A．向FeSO4溶液中加入铜粉可以析出铁单质
B．大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其氧化性有关
C．FeSO4可以使酸性KMnO4溶液褪色
D．FeSO4需密封保存主要原因是硫酸亚铁有毒
新情境类型一
实验探究
C
Ⅱ.某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的糕点情况，设计了如下实验方案：
其中含有的亚铁离子被空气中的氧气氧化
(2)试剂1的名称是________________。
(3)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)。
硫氰化钾溶液
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋
＋2Cl－
(4)该同学实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色褪去，现对褪色原因进行探究(已知SCN－有还原性)。―→ 类似于Cl－的还原性
①【提出假设】―→ 假设要齐全，根据假设1可判断假设2。
假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。
假设2：________________________________。
SCN－被过量的新制氯水氧化
②【设计方案】
控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性，通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响
?
为了对假设2进行验证，简述你的设计方案：__________________________________________________________________________________________________________。
取少量褪色后的溶液，
滴加过量KSCN溶液，若溶液出现红色，则说明假设2成立，若溶液不
变红，则假设1成立
【解析】 (1)金属活动性：Fe＞Cu，所以向FeSO4溶液中加入铜粉，不能发生置换反应产生铁单质，A错误；硫酸亚铁含铁元素，可以用于制造补血药物，其具有还原性，大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其还原性有关，B错误；硫酸亚铁具有还原性，能和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色，C正确；Fe2＋溶液被氧化导致变质，故需密封保存，D错误。故选C。(2)Fe3＋与KSCN溶液反应生成红色的Fe(SCN)3溶液，所以试剂1是KSCN。(3)加入新制氯水，红色加深，说明原溶液中有Fe2＋，加入氯水Fe2＋被氧化成Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应生成使溶液显红色的Fe(SCN)3，Fe(SCN)3浓度增大使红色加深，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(4)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，且已知SCN－有还原性；假设1：认为可能是溶液中的＋3价的铁被Cl2氧化为更高价态的铁，溶液颜色褪去；则假设2可以为：SCN－被过量的新制氯水氧化；②证明假设：若假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，可以取少量褪色后的溶液，向其中滴加过量KSCN溶液，若溶液出现红色，说明假设2成立，反之则假设1成立。
1.(2024·湖南省岳阳市高一期末)某化学实验小组为了验证在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时探究氯气的某些性质，设计了如图所示的实验装置(氯气易溶于CCl4，HCl不溶于CCl4)。
回答下列问题：
(1)装置中仪器b的名称是____________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为_____________________________________________________，连橡皮管a的作用是__________________________________。
(3)一段时间后，根据装置D与E中出现的不同现象可得出的结论是______________________________________。
圆底烧瓶
＋Cl2↑＋2H2O
平衡上下压强，使
浓盐酸顺利滴下
干燥的氯气无漂白性，次氯酸有漂白性
(4)装置B中盛放的药品是___________。装置F的作用是________，若有HCl挥发出来，装置G中的现象为_______________。
(5)若装置A中用8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，则被氧化的HCl的物质的量是__________mol。
无水硫酸铜
吸收氯气
生成白色沉淀
0.2
(2024·广东深圳高一统考期末)某硫酸厂用硫铁矿焙烧后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备绿矾粗产品(FeSO4·7H2O)的流程如下：
属于纯净物，温度过高易失去
结晶水，亚铁离子易被氧化
新情境类型二
生产工艺
注意三种氧化物的类别，类别决定性质的差异性
―→关注：试剂作用、操作名
称和目的、杂质的分离
已知SiO2是酸性氧化物。
回答下列问题：
(1)流程中两次“操作”的名称是________。
(2)“还原”步骤中溶液由黄色变浅绿色，写出溶液变浅绿色的离子方程式____________________________________。
(3)“调pH至5～6”步骤中，写出生成Al(OH)3的离子方程式____________________________________________。
过滤
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
(4)鉴别滤液a中金属阳离子的实验方案如下，按要求填空：
操作 现象 结论或离子方程式
步骤1：取少量滤液a进行①____________(填实验名称) 火焰呈②________ 滤液a中含有Na＋
步骤2：另取少量滤液a于试管中，依次滴入③___________(填化学式)溶液和氯水 溶液先无红色，后变红色 滤液a中含有Fe2＋，不含Fe3＋。写出该过程中属于氧化还原反应的离子方程式④_______________ __________________________
焰色试验
黄色
KSCN
2Fe2＋＋Cl2===
2Fe3＋＋2Cl－
【解析】 由题给流程图可知，向烧渣中加入稀硫酸，烧渣中的氧化铁和氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铁和硫酸铝，二氧化硅不反应，则试剂a为稀硫酸；向反应后的溶液中加入铁粉将硫酸铁还原为硫酸亚铁，过滤得到含有硫酸亚铁和硫酸铝的滤液和含有二氧化硅和铁粉的滤渣，则试剂b为铁粉、分离操作为过滤；向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH至5～6，使硫酸铝完全反应生成氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝滤渣和含有硫酸钠和硫酸亚铁的滤液1；滤液1经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到绿矾粗产品。(1)由分析可知，分离操作为过滤。(2)由分析可知，还原操作发生的反应离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。(3)向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH至5～6发生的反应离子方程式为
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。(4)滤液1中含有硫酸钠和硫酸亚铁，取少量滤液1进行焰色试验，若观察到火焰呈黄色，则证明滤液1中含有钠离子；另外取少量滤液1于试管中，依次滴入硫氰化钾溶液和氯水，若观察到溶液先无红色，后变红色，则证明含有亚铁离子，氯水与亚铁离子发生氧化还原反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
2.(2024·河北邢台高一会宁中学校考期末)某废料铁泥主要成分为Fe2O3、FeO和Fe，其他杂质不与硫酸反应。现取w g废料铁泥提取Fe2O3，设计实验流程如下：
(1)分离溶液A和沉淀C的操作名称是________，步骤(Ⅰ)中铁单质参与的反应的离子方程式：_________________________________________________。
(2)检验溶液A中含有Fe2＋应选用的试剂是______(填字母)。
A．酸性KMnO4溶液 B．FeCl3溶液
C．铁粉 D．KSCN溶液
(3)步骤(Ⅱ)中加入的试剂X最佳选择______(填序号)。
①Fe ②Cl2 ③Fe3＋ ④H2O2
(4)步骤(Ⅲ)中生成的Fe(OH)3固体的颜色是__________。
过滤
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===H2↑＋
Fe2＋
A
④
红褐色
(5)若最终获得n g Fe2O3，则铁泥中铁元素的质量分数为______________________________。
【解析】 某废料铁泥主要成分为Fe2O3、FeO和Fe，加入足量硫酸，Fe和稀硫酸反应生成FeSO4和H2，Fe和Fe3＋反应生成Fe2＋，充分反应，可生成FeSO4和H2，沉淀C为不溶性杂质，滤液A含有FeSO4，加入过氧化氢，将生成的Fe2＋全部氧化为Fe3＋，加入NaOH溶液生成Fe(OH)3沉淀，洗涤、加热沉淀可生成Fe2O3。(1)可采用过滤的方法分离溶液A和沉淀C，由分析可知，步骤(Ⅰ)中Fe和稀硫酸反应生成FeSO4和H2，离子方程式为Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋，Fe又和Fe3＋反应生成 Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。(2)溶液A中含有Fe2＋，Fe2＋与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，酸性KMnO4溶液的紫红色褪去，故选A。(3)因为Cl2有毒，故步骤(Ⅱ)加入H2O2溶液，将生成的Fe2＋
