【学霸笔记：同步精讲】第三章 阶段提升课 铁及其重要化合物的转化与应用 课件--2026版高中化学人教版必修第一册
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| 名称 | 【学霸笔记：同步精讲】第三章 阶段提升课 铁及其重要化合物的转化与应用 课件--2026版高中化学人教版必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-06 15:46:03 | ||
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文档简介
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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第三章 铁 金属材料
阶段提升课
铁及其重要化合物的转化与应用
素养 目标 1．能从铁元素价态的视角对铁及其化合物进行分类，依据相关原理预测铁及其化合物的转化。
2．能认识铁及其化合物是可以转化的，知道它们的转化需要在一定的条件下。
考点一 利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的关系
1．构建铁及其化合物的“价—类”二维图
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、酸、碱、盐)之间的转化。
(2)纵向变化体现了不同价态的同类物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
(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。
2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3、FeO是碱性氧化物，分别溶于稀硫酸的离子方程式为
_____________________________、____________________________。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，分别溶于稀盐酸的离子方程式为
_______________________________、___________________________________。
Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O
FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋
3H2O
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3都是沉淀，可由可溶性盐和可溶性碱反应制得：
如：FeCl2＋2NaOH===_____________________、＋6NaOH===____________________________。
Fe(OH)2↓＋2NaCl
2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3具有氧化性，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理用化学方程式表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
(2)Fe2+―→Fe3+：Fe2+具有一定的还原性，要使Fe2+转化为Fe3+，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液等。例如：2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－、2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O、＋8H＋===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。
(3)Fe3+―→Fe2+：Fe3+具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3+还原为Fe2+的还原剂有Fe、Cu、I－等。如Fe＋2Fe3+===3Fe2+、Cu＋2Fe3+===2Fe2+＋Cu2+等。
1．如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示物质间的转化关系。下列说法中正确的是( )
A．铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化
B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3与水反应可转化为Fe(OH)3
C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可用于饮用水的消毒
D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
√
C [铁和氧气反应生成四氧化三铁， A错误；加热氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，可发生转化⑥，但氧化铁不溶于水，加水不溶解，不可转化为氢氧化铁，B错误；高铁酸盐中铁元素化合价为＋6价，具有强氧化性，可被还原成铁离子，可用于饮用水的消毒，C正确； FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化，氧化为四氧化三铁，D错误。]
2．铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
回答下列问题：
(1)下列不能通过化合反应得到的是______(填字母)。
A．d B．e C．f D．g
(2)c固体的颜色为________，能否由 a在氧气中点燃得到？________(填“能”或“否”)。
A
红棕色
否
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后向烧杯中加入几滴 g的饱和溶液继续煮沸即可制得e的胶体。胶体区别于溶液的最本质特征是_________________________________，鉴别胶体和溶液的方法是______________。
(4)实验室检验g中铁元素的试剂是______________。高温下，a 与水蒸气反应的化学方程式为_______________________________。
胶体分散质粒子直径为1～100 nm
丁达尔效应
KSCN溶液
3Fe ＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(5)将溶液中生成的d置于空气中，现象为________________________________________________。
电子工业上可用g的溶液腐蚀电路板上的铜，该反应的离子方程式为__________________________。
白色絮状沉淀迅速变为灰
绿色，最后变为红褐色
2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+
[解析] a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，f为FeCl2，g为FeCl3。(1)Fe(OH)2不能通过化合反应得到，A符合题意；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，B不符合题意；2FeCl3＋Fe===3FeCl2，C不符合题意；铁与氯气加热反应生成氯化铁，D不符合题意。(2)c为Fe2O3，Fe2O3固体为红棕色；铁在氧气中燃烧得到的是四氧化三铁，不能得到Fe2O3。(3)e为Fe(OH)3，胶体区别于溶液的最本质特征是胶体分散质粒子直径为1～100 nm；鉴别胶体
和溶液的方法是丁达尔效应。(4)g为FeCl3，检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液；铁与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。(5)d为Fe(OH)2，将溶液中生成的氢氧化亚铁置于空气中会被氧化为氢氧化铁，现象为白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeCl3溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+。
1．框图推断
铁及其化合物涉及的框图推断题常用以下题眼：
(1)红褐色沉淀：Fe(OH)3(特征颜色)；
(2)使KSCN溶液呈红色：Fe3+(特征反应)；
考点二 铁及其化合物转化关系的应用
(3)白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色：Fe2+(特征反应现象)；
(4)磁性氧化物：Fe3O4(特征性质)；
(5)滴入沸水中的产物有丁达尔效应：制Fe(OH)3胶体(特征方法)。
2．有关铁及其化合物的探究题
此类题涉及铁及其化合物的以下性质：
(1)Fe2+、Fe3+的检验；
(2)Fe2+氧化性和还原性的探究；
(3)Fe3+氧化性的探究；
(4)基于K2FeO4的性质探究；
(5)各物质间的转化综合应用。
3．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H2O2
FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤
4．离子的共存问题
(1)Fe3+与I－、S2-等还原性离子不能大量共存。
(2)Fe2+与(H＋)、ClO－等氧化性离子不能大量共存。
1．分析如下框图，下列说法不正确的是( )
A．E3+的氧化性比M2+的氧化性强
B．在反应①中H2SO4既表现了酸性，又表现了氧化性
C．反应④的离子方程式可表示为3SCN－＋E3+===E(SCN)3
D．在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
√
B [M是红色金属，则可以确定其为金属铜，在H2O2作用下与硫酸溶液反应生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液显红色，Y中含有Fe3+，则金属E是铁，X是FeSO4，经反应③转化为与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3(Z)。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强，A正确；在反应①中硫酸只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B错误；SCN－与Fe3+反应生成的产物是可溶于水的配合物，C正确；反应③的离子方程式为2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O，可见反应过程中消耗H＋，若在反应中不加稀硫酸，则体系pH增大，有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，D正确。]
2．利用废旧铁铜粉可以制备碳酸亚铁和胆矾。流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“滤液1”中一定含有的金属离子是________(填离子符号)，写出检验该金属离子的方法： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)过滤主要用到的玻璃仪器是______________________________。
Fe2+
取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，
不变色，滴入氯水，如果溶液变红色，则溶液中含有Fe2+(或者取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液紫色褪去，则溶液中含有Fe2+；或者取少量溶液于试管中，加入铁氰化钾溶液，如果生成蓝色沉淀，则溶液中含有Fe2+)
漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)“溶解1”过程温度不宜过高的原因是_______________________。
(4)向纯净的碳酸亚铁固体中加入足量乳酸溶液，在70 ℃下搅拌使其充分反应，可得到补铁剂乳酸亚铁。为防止乳酸亚铁变质，在反应体系中应加入少量铁粉，用离子方程式解释使用铁粉的原因： ___________________________________________________________。
防止H2O2受热分解
2Fe3+＋Fe===3Fe2+
(5)“结晶”的具体操作是____________，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。
(6)向FeCO3固体中加入蒸馏水，固体未见明显减少；一段时间后，难溶物上方出现红褐色氢氧化物并有气泡产生。试写出所发生反应的化学方程式：____________________________________________。
蒸发浓缩
4FeCO3＋O2＋6H2O===4Fe(OH)3＋4CO2
1．为了探究铁盐、亚铁盐的性质，设计了如下实验，对应的实验操作、实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是 ( )
随堂评估 知能落实
选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 溶液由浅绿色变为无色 Fe2+具有还原性 Fe2+＋Zn===
Zn2+＋Fe
选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式
B 向FeCl2溶液中滴加新制氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色 Fe2+具有还原性 2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－
C 向FeCl3溶液中加入铁粉 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 Fe具有还原性 Fe＋Fe3+===2Fe2+
D 向FeCl3溶液中加入铜粉 铜粉逐渐溶解，溶液由蓝色变为棕黄色 Fe3+具有氧化性 Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+
√
B [锌具有还原性，Fe2+具有氧化性，A错误；FeCl2溶液呈浅绿色，滴加新制氯水后FeCl2被氧化为FeCl3，溶液呈棕黄色，可证明Fe2+具有还原性，离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，B正确；向FeCl3溶液中加入铁粉，发生反应Fe＋2Fe3+===3Fe2+，Fe具有还原性，C错误；向FeCl3溶液中加入铜粉，溶液由棕黄色变为蓝色，发生反应2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，Fe3+具有氧化性，D错误。]
2．用废铁屑(表面有油污)制备磁性胶体粒子，制取过程如下：废铁屑溶液AFe3O4(胶体粒子)
下列说法不正确的是( )
A．加入稀硫酸是为了使铁溶解生成硫酸亚铁
B．通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2+
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2＋2Fe2+＋2H＋===2Fe3+＋2H2O
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
√
D [用Na2CO3溶液浸泡废铁屑，以除去废铁屑表面的油污；Fe和稀硫酸反应生成FeSO4溶液后，向溶液中加入适量H2O2溶液，将部分Fe2+氧化为Fe3+，调节pH＝1～2，得到溶液A；向溶液A中加入适量NaOH溶液，通氮气，加热，得到Fe3O4(胶体粒子)。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，A正确； Fe2+容易被氧气氧化，因此通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2+，B正确；利用H2O2的氧化性把部分Fe2+氧化成Fe3+，涉及反应为H2O2＋2Fe2+＋2H＋===2Fe3+＋2H2O，C正确；从制得Fe3O4胶体粒子可知，加入H2O2并没有把Fe2+都氧化成Fe3+，根据Fe3O4的构成可知溶液A中Fe2+和Fe3+的个数比应为1∶2，D错误。]
3．含铁物质与其相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是
( )
A．可用KSCN溶液鉴别d和e
B．a与水反应可直接生成c
C．e的水溶液常用于净水
D．存在e－d－f－g的循环转化关系
√
A [由题图中铁元素的化合价及所属类别，可确定a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为含Fe3+的盐、e为含Fe2+的盐、f为Fe(OH)3、g为Fe(OH)2。d为含Fe3+的盐、e为含Fe2+的盐，Fe3+能与KSCN溶液反应生成红色物质，Fe2+不能，可用KSCN溶液鉴别二者，A正确；a为Fe、c为Fe2O3，Fe与水在常温下不反应，在高温下与水反应生成Fe3O4和H2，B错误；Fe3+的水溶液常用于净水，e为含Fe2+的盐，Fe2+氧化后才能用于净水，C错误；Fe2+能一步转化为Fe3+，Fe3+能一步转化为Fe(OH)3，但Fe(OH)3不能一步转化为，D错误。]
4．部分元素的单质及其化合物(或化合物的溶液)的转化关系如图。已知A是生活中使用广泛的金属单质，常温下B是无色无味的液体，E是胃酸的主要成分。
请回答下列问题。
(1)写出下列物质的化学式：
E：__________；G：__________。
(2)反应①的化学方程式为___________________________________；
写出C在生产、生活中的一种用途： _________________________。
HCl
FeCl3
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
用作燃料(答案合理即可)
(3)反应②的离子方程式为___________________________________。
(4)F溶液常温下呈浅绿色，该溶液中金属阳离子为__________(填离子符号)，下列实验操作及现象能证明溶液中含有该金属阳离子的是__________(填字母)；反应④中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。
a．取样，加入铜粉，无明显现象
b．取样，滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋2Fe3+＋4H2O
Fe2+
b
1∶2
[解析] 常温下B是无色无味的液体，B为H2O，A是生活中使用广泛的金属单质，A与H2O在高温下能反应，则A为Fe，E是胃酸的主要成分，E为HCl，A和B反应生成的C为H2，D为Fe3O4，A和E反应生成的F为FeCl2，则G为FeCl3。(2)反应①的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；H2在生产、生活中可用作燃料。(3)反应②为Fe3O4和HCl反应，其离子方程式为Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋
2Fe3+＋4H2O。(4)F为FeCl2，F溶液中含Fe2+。取样，加入铜粉，两者不反应，无明显现象，不能证明Fe2+的存在，a错误；取样，滴加NaOH溶液，产生Fe(OH)2白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成Fe(OH)3红褐色沉淀，可证明Fe2+的存在，b正确。反应④为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，其中氧化剂为Cl2，还原剂为FeCl2，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
(分值：40分)
一、选择题(本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．铁是生产生活中用量最大，应用最广的金属。关于铁及其化合物，下列说法不正确的是( )
A．自然界中既存有游离态铁也存在化合态的铁
B．向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
数智分层作业(二十一) 铁及其重要化合物的转化与应用
题号
1
3
5
2
4
6
7
C．向FeBr2溶液中通入少量Cl2，反应的离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－
D．将Fe(OH)3投入足量氢碘酸中，反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2+＋6H2O＋I2
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [人类最早使用的铁是陨铁，自然界中有少量单质铁，大部分是以化合态的形式存在，A正确；溶液变成红色，而不是出现红色沉淀，B错误；还原性：Fe2+＞Br－，少量Cl2只氧化Fe2+，离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，C正确；氢氧化铁是碱，氢碘酸是酸，二者可发生反应，反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2+＋6H2O＋I2，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
2．硫酸亚铁是一种重要的工业原料，同时也可以用于制造补铁药物，但其具有毒性，故严禁在食品中滥用硫酸亚铁， 下列说法中正确的是( )
A．FeSO4溶液为棕黄色
B．大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其还原性有关
C．向FeSO4溶液中加入铜粉可析出铁单质
D．向FeSO4溶液中加入少许铁粉，其目的是防止Fe2+被还原
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [FeSO4溶液为浅绿色，A错误；硫酸亚铁可以用于制造补铁药物，但其具有毒性，大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其还原性有关，B正确；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，C错误；向FeSO4溶液中加入少许铁粉，其目的是使被氧化生成的Fe3+与加入的Fe反应再转化为Fe2+，防止Fe2+被氧化导致变质，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
3．如图是铁与其他物质之间的性质关系(“－”表示相连物质间能发生反应，“→”表示两种物质间的转化关系，部分物质和反应条件已略去)，下列有关说法正确的是( )
A．变化①的过程中，固体的质量逐渐减少
B．变化②中有银白色固体析出
C．变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现
D．变化④可能是2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [反应①Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu中，固体由Fe(相对原子质量为56)变为Cu(相对原子质量为64)，固体质量增大，A错误；反应②为Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag，Ag为银白色固体，B正确；铁丝在空气中不能燃烧，需在氧气中燃烧，C错误； Fe与盐酸反应生成FeCl2和H2，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
二、选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
4．用铁泥(主要成分为Fe2O3、
FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳
米Fe3O4(平均直径为25 nm)的
流程图如下(所加试剂均过量，
部分步骤已省略)：
题号
1
3
5
2
4
6
7
下列叙述正确的是( )
A．不能用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3+
B．步骤②中发生的反应均为置换反应
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．将步骤⑤得到的超顺磁性纳米Fe3O4均匀分散在水中，得到的分散系有丁达尔效应
题号
1
3
5
2
4
6
7
√
D [铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl；加入铁粉还原铁离子：2Fe3+＋Fe===3Fe2+，过量的盐酸和Fe反应：2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑，滤液B中溶质为氯化亚铁，加入NaOH溶液，生成Fe(OH)2，向浊液C中加入H2O2溶液，反应完成后需除去剩余的H2O2，再与FeCl2溶液混合，经一系列操作后得到产品纳米Fe3O4。滤液B中溶质为FeCl2，可用KSCN溶液检验是否含有Fe3+，A错误；
题号
1
3
5
2
4
6
7
步骤②中发生反应2Fe3+＋Fe===3Fe2+、2H＋＋Fe===Fe2+＋H2↑，分别为化合反应、置换反应，B错误；为防止H2O2在步骤⑤中继续氧化Fe2+，需除去剩余的H2O2，C错误；超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25 nm，均匀分散在水中得到胶体，具有丁达尔效应，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
5．向100 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后容器中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是( )
题号
1
3
5
2
4
6
7
A．a点时溶液中阳离子为Fe3+、Cu2+、Fe2+
B．b点时溶液中发生的反应为Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+
C．c点时加入的铁粉与Cu2+反应
D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为2∶1
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
√
AB [由于氧化性：Fe3+>Cu2+，故加入铁粉时，铁先与氧化性强的Fe3+发生反应，当Fe3+完全反应后，再与溶液中的Cu2+发生反应。a点时容器中固体的质量仍为0，则此时发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3+===3Fe2+，由于该反应仍未结束，故a点时溶液中存在的阳离子有Fe3+、Cu2+、Fe2+，A正确。b点时容器中固体的质量增加，此时发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+，B正确。当加入铁粉的质量大于1.68 g后，图中曲线出现了拐点，由点(2.24，1.84)和(1.68，1.28)可知，此过程铁粉增加的质量与固体剩余物增加
题号
1
3
5
2
4
6
7
的质量相等，故c点时没有发生反应，C错误。当加入铁粉的质量为0～0.56 g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3+===3Fe2+，溶液中n(Fe3+)＝2n(Fe)＝2×＝0.02 mol，故溶液中n[Fe2(SO4)3]＝
0.01 mol；当加入铁粉的质量为0.56～1.68 g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+，则溶液中n(Cu2+)＝n(Fe)＝＝0.02 mol，故溶液中n(CuSO4)＝0.02 mol，则溶液中与CuSO4的物质的量浓度之比等于物质的量之比为1∶2，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
三、非选择题(本题共2小题，共26分)
6．(12分)铁是人类较早使用的金属之一，运用铁及其化合物的知识，回答下列问题。
印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种制作PCB 并将腐蚀后废液(其中金属阳离子主要含 Fe3+、Cu2+、Fe2+ )
回收再生的流程如图。
题号
1
3
5
2
4
6
7
(1)腐蚀池中发生反应的化学方程式是__________________________。(2分)
(2)上述各池中，没有发生化学变化的是________池。(2分)
(3)由置换池中得到固体的操作名称是________。(2分)
题号
1
3
5
2
4
6
7
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
沉降
过滤
(4)向再生池中通入Cl2也可以使废液再生，请写出通入氯气后再生池中发生的离子方程式：_____________________________________。
相比Cl2，用H2O2溶液的优点是__________________________。(4分)
题号
1
3
5
2
4
6
7
2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－
避免毒气污染环境
(5)若取少量循环使用的氯化铁溶液于烧杯中，同时加入铁粉和铜粉。反应结束后，下列结果不可能出现的是________(填写编号)。(2分)
A．有铜无铁 B．有铁无铜
C．铁、铜都有 D．铁、铜都无
题号
1
3
5
2
4
6
7
B
[解析] 由流程图可知覆铜板加入FeCl3溶液，发生反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，经沉降后在置换池中加入铁粉，可置换铜，同时生成FeCl2，发生反应CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu，过滤后得到固体Cu和过量的Fe，氯化亚铁在再生池中被H2O2溶液氧化为氯化铁。(1)腐蚀池中Cu和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜。(2)由分析可知，上述各池中，没有发生化学变化的是沉降池。(3)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，所以由置换池中得到固体的操作名称是过滤。(4)Cl2能够将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离
题号
1
3
5
2
4
6
7
子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，Cl2有毒，污染环境，为防止过量的氯气污染环境需要尾气处理，加H2O2溶液氧化后生成水，避免有毒气体污染环境，所以向再生池中通入Cl2也可以使废液再生，相比Cl2，用H2O2溶液的优点是避免有毒气体污染环境。(5)因为Fe的还原性大于Cu，则Fe能还原铜离子，所以可能Fe完全反应而Cu剩余，A不符合题意、B符合题意；如果加入的Fe过量而Cu没有反应，所以铁、铜都有，C不符合题意；如果氯化铁过量，则铁、铜都无，D不符合题意。
题号
1
3
5
2
4
6
7
7．(14分)高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性和优良的絮凝功能，是一种绿色环保多功能型水处理剂。下图是生产高铁酸钾的一种工艺流程：
题号
1
3
5
2
4
6
7
已知K2FeO4的部分性质如下：
题号
1
3
5
2
4
6
7
溶解性 易溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于有机物
稳定性 温度为0～5 ℃或强碱性溶液中能稳定存在；酸性或中性溶液中放出O2
回答下列问题：
(1)写出①中发生反应的离子方程式： _____________________________________。(2分)
(2)②中加入NaOH固体的目的是________(填字母)。(2分)
A．为后续反应提供碱性环境
B．加入NaOH固体作为氧化剂有利于除去NaCl
C．NaOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于后续生成K2FeO4
D．与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应，生成更多的NaClO
题号
1
3
5
2
4
6
7
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－
＋H2O
AD
(3)写出④中发生反应的离子方程式： __________________________________________________，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为________；反应每生成转移电子的数目为________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(6分)
题号
1
3
5
2
4
6
7
===
＋3Cl－＋5H2O
3∶2
3NA
(4)从溶液Ⅱ中得到K2FeO4晶体的操作是__________、洗涤、干燥。(2分)
(5)⑥中洗涤时，洗涤剂最好选用________(填字母)。(2分)
A．KOH溶液 B．乙醇
C．H2O D．FeCl2溶液
题号
1
3
5
2
4
6
7
过滤
B
[解析] (1)①中Cl2与NaOH反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(2)溶液Ⅰ中加入NaOH固体能使过量的Cl2完全反应转化为NaClO，并使溶液呈碱性，有利于Fe3+在碱性条件下转化为，A、D正确；NaOH没有氧化性，不能将溶液中的NaCl氧化，B错误；K2FeO4在0～5 ℃或强碱性溶液中能稳定存在，NaOH固体溶解时会放出较多热量，不利于后续生成K2FeO4，C错误。(3)④中碱性条件下，Fe3+与ClO－发生氧化还原反应生成和Cl－，其离子方程式为===＋3Cl－＋
题号
1
3
5
2
4
6
7
5H2O，该反应中氧化剂ClO－与氧化产物的物质的量之比为3∶2；结合该反应和化合价变化可知生成时转移电子数为3NA。(4)从溶液Ⅱ中得到K2FeO4晶体的操作为过滤、洗涤、干燥。具有强氧化性，会与FeCl2溶液发生氧化还原反应，K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液，难溶于有机物，为减少K2FeO4溶解降低产率，洗涤剂最好选择乙醇。
题号
1
3
5
2
4
6
7
谢 谢！
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第三章 铁 金属材料
阶段提升课
铁及其重要化合物的转化与应用
素养 目标 1．能从铁元素价态的视角对铁及其化合物进行分类，依据相关原理预测铁及其化合物的转化。
2．能认识铁及其化合物是可以转化的，知道它们的转化需要在一定的条件下。
考点一 利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的关系
1．构建铁及其化合物的“价—类”二维图
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、酸、碱、盐)之间的转化。
(2)纵向变化体现了不同价态的同类物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
(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。
2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3、FeO是碱性氧化物，分别溶于稀硫酸的离子方程式为
_____________________________、____________________________。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，分别溶于稀盐酸的离子方程式为
_______________________________、___________________________________。
Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O
FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋
3H2O
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3都是沉淀，可由可溶性盐和可溶性碱反应制得：
如：FeCl2＋2NaOH===_____________________、＋6NaOH===____________________________。
Fe(OH)2↓＋2NaCl
2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3具有氧化性，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理用化学方程式表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
(2)Fe2+―→Fe3+：Fe2+具有一定的还原性，要使Fe2+转化为Fe3+，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液等。例如：2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－、2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O、＋8H＋===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。
(3)Fe3+―→Fe2+：Fe3+具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3+还原为Fe2+的还原剂有Fe、Cu、I－等。如Fe＋2Fe3+===3Fe2+、Cu＋2Fe3+===2Fe2+＋Cu2+等。
1．如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示物质间的转化关系。下列说法中正确的是( )
A．铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化
B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3与水反应可转化为Fe(OH)3
C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可用于饮用水的消毒
D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
√
C [铁和氧气反应生成四氧化三铁， A错误；加热氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，可发生转化⑥，但氧化铁不溶于水，加水不溶解，不可转化为氢氧化铁，B错误；高铁酸盐中铁元素化合价为＋6价，具有强氧化性，可被还原成铁离子，可用于饮用水的消毒，C正确； FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化，氧化为四氧化三铁，D错误。]
2．铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
回答下列问题：
(1)下列不能通过化合反应得到的是______(填字母)。
A．d B．e C．f D．g
(2)c固体的颜色为________，能否由 a在氧气中点燃得到？________(填“能”或“否”)。
A
红棕色
否
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后向烧杯中加入几滴 g的饱和溶液继续煮沸即可制得e的胶体。胶体区别于溶液的最本质特征是_________________________________，鉴别胶体和溶液的方法是______________。
(4)实验室检验g中铁元素的试剂是______________。高温下，a 与水蒸气反应的化学方程式为_______________________________。
胶体分散质粒子直径为1～100 nm
丁达尔效应
KSCN溶液
3Fe ＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(5)将溶液中生成的d置于空气中，现象为________________________________________________。
电子工业上可用g的溶液腐蚀电路板上的铜，该反应的离子方程式为__________________________。
白色絮状沉淀迅速变为灰
绿色，最后变为红褐色
2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+
[解析] a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，f为FeCl2，g为FeCl3。(1)Fe(OH)2不能通过化合反应得到，A符合题意；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，B不符合题意；2FeCl3＋Fe===3FeCl2，C不符合题意；铁与氯气加热反应生成氯化铁，D不符合题意。(2)c为Fe2O3，Fe2O3固体为红棕色；铁在氧气中燃烧得到的是四氧化三铁，不能得到Fe2O3。(3)e为Fe(OH)3，胶体区别于溶液的最本质特征是胶体分散质粒子直径为1～100 nm；鉴别胶体
和溶液的方法是丁达尔效应。(4)g为FeCl3，检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液；铁与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。(5)d为Fe(OH)2，将溶液中生成的氢氧化亚铁置于空气中会被氧化为氢氧化铁，现象为白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeCl3溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+。
1．框图推断
铁及其化合物涉及的框图推断题常用以下题眼：
(1)红褐色沉淀：Fe(OH)3(特征颜色)；
(2)使KSCN溶液呈红色：Fe3+(特征反应)；
考点二 铁及其化合物转化关系的应用
(3)白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色：Fe2+(特征反应现象)；
(4)磁性氧化物：Fe3O4(特征性质)；
(5)滴入沸水中的产物有丁达尔效应：制Fe(OH)3胶体(特征方法)。
2．有关铁及其化合物的探究题
此类题涉及铁及其化合物的以下性质：
(1)Fe2+、Fe3+的检验；
(2)Fe2+氧化性和还原性的探究；
(3)Fe3+氧化性的探究；
(4)基于K2FeO4的性质探究；
(5)各物质间的转化综合应用。
3．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H2O2
FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤
4．离子的共存问题
(1)Fe3+与I－、S2-等还原性离子不能大量共存。
(2)Fe2+与(H＋)、ClO－等氧化性离子不能大量共存。
1．分析如下框图，下列说法不正确的是( )
A．E3+的氧化性比M2+的氧化性强
B．在反应①中H2SO4既表现了酸性，又表现了氧化性
C．反应④的离子方程式可表示为3SCN－＋E3+===E(SCN)3
D．在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
√
B [M是红色金属，则可以确定其为金属铜，在H2O2作用下与硫酸溶液反应生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液显红色，Y中含有Fe3+，则金属E是铁，X是FeSO4，经反应③转化为与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3(Z)。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强，A正确；在反应①中硫酸只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B错误；SCN－与Fe3+反应生成的产物是可溶于水的配合物，C正确；反应③的离子方程式为2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O，可见反应过程中消耗H＋，若在反应中不加稀硫酸，则体系pH增大，有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，D正确。]
2．利用废旧铁铜粉可以制备碳酸亚铁和胆矾。流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“滤液1”中一定含有的金属离子是________(填离子符号)，写出检验该金属离子的方法： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)过滤主要用到的玻璃仪器是______________________________。
Fe2+
取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，
不变色，滴入氯水，如果溶液变红色，则溶液中含有Fe2+(或者取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液紫色褪去，则溶液中含有Fe2+；或者取少量溶液于试管中，加入铁氰化钾溶液，如果生成蓝色沉淀，则溶液中含有Fe2+)
漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)“溶解1”过程温度不宜过高的原因是_______________________。
(4)向纯净的碳酸亚铁固体中加入足量乳酸溶液，在70 ℃下搅拌使其充分反应，可得到补铁剂乳酸亚铁。为防止乳酸亚铁变质，在反应体系中应加入少量铁粉，用离子方程式解释使用铁粉的原因： ___________________________________________________________。
防止H2O2受热分解
2Fe3+＋Fe===3Fe2+
(5)“结晶”的具体操作是____________，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。
(6)向FeCO3固体中加入蒸馏水，固体未见明显减少；一段时间后，难溶物上方出现红褐色氢氧化物并有气泡产生。试写出所发生反应的化学方程式：____________________________________________。
蒸发浓缩
4FeCO3＋O2＋6H2O===4Fe(OH)3＋4CO2
1．为了探究铁盐、亚铁盐的性质，设计了如下实验，对应的实验操作、实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是 ( )
随堂评估 知能落实
选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 溶液由浅绿色变为无色 Fe2+具有还原性 Fe2+＋Zn===
Zn2+＋Fe
选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式
B 向FeCl2溶液中滴加新制氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色 Fe2+具有还原性 2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－
C 向FeCl3溶液中加入铁粉 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 Fe具有还原性 Fe＋Fe3+===2Fe2+
D 向FeCl3溶液中加入铜粉 铜粉逐渐溶解，溶液由蓝色变为棕黄色 Fe3+具有氧化性 Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+
√
B [锌具有还原性，Fe2+具有氧化性，A错误；FeCl2溶液呈浅绿色，滴加新制氯水后FeCl2被氧化为FeCl3，溶液呈棕黄色，可证明Fe2+具有还原性，离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，B正确；向FeCl3溶液中加入铁粉，发生反应Fe＋2Fe3+===3Fe2+，Fe具有还原性，C错误；向FeCl3溶液中加入铜粉，溶液由棕黄色变为蓝色，发生反应2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，Fe3+具有氧化性，D错误。]
2．用废铁屑(表面有油污)制备磁性胶体粒子，制取过程如下：废铁屑溶液AFe3O4(胶体粒子)
下列说法不正确的是( )
A．加入稀硫酸是为了使铁溶解生成硫酸亚铁
B．通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2+
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2＋2Fe2+＋2H＋===2Fe3+＋2H2O
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
√
D [用Na2CO3溶液浸泡废铁屑，以除去废铁屑表面的油污；Fe和稀硫酸反应生成FeSO4溶液后，向溶液中加入适量H2O2溶液，将部分Fe2+氧化为Fe3+，调节pH＝1～2，得到溶液A；向溶液A中加入适量NaOH溶液，通氮气，加热，得到Fe3O4(胶体粒子)。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，A正确； Fe2+容易被氧气氧化，因此通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2+，B正确；利用H2O2的氧化性把部分Fe2+氧化成Fe3+，涉及反应为H2O2＋2Fe2+＋2H＋===2Fe3+＋2H2O，C正确；从制得Fe3O4胶体粒子可知，加入H2O2并没有把Fe2+都氧化成Fe3+，根据Fe3O4的构成可知溶液A中Fe2+和Fe3+的个数比应为1∶2，D错误。]
3．含铁物质与其相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是
( )
A．可用KSCN溶液鉴别d和e
B．a与水反应可直接生成c
C．e的水溶液常用于净水
D．存在e－d－f－g的循环转化关系
√
A [由题图中铁元素的化合价及所属类别，可确定a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为含Fe3+的盐、e为含Fe2+的盐、f为Fe(OH)3、g为Fe(OH)2。d为含Fe3+的盐、e为含Fe2+的盐，Fe3+能与KSCN溶液反应生成红色物质，Fe2+不能，可用KSCN溶液鉴别二者，A正确；a为Fe、c为Fe2O3，Fe与水在常温下不反应，在高温下与水反应生成Fe3O4和H2，B错误；Fe3+的水溶液常用于净水，e为含Fe2+的盐，Fe2+氧化后才能用于净水，C错误；Fe2+能一步转化为Fe3+，Fe3+能一步转化为Fe(OH)3，但Fe(OH)3不能一步转化为，D错误。]
4．部分元素的单质及其化合物(或化合物的溶液)的转化关系如图。已知A是生活中使用广泛的金属单质，常温下B是无色无味的液体，E是胃酸的主要成分。
请回答下列问题。
(1)写出下列物质的化学式：
E：__________；G：__________。
(2)反应①的化学方程式为___________________________________；
写出C在生产、生活中的一种用途： _________________________。
HCl
FeCl3
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
用作燃料(答案合理即可)
(3)反应②的离子方程式为___________________________________。
(4)F溶液常温下呈浅绿色，该溶液中金属阳离子为__________(填离子符号)，下列实验操作及现象能证明溶液中含有该金属阳离子的是__________(填字母)；反应④中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。
a．取样，加入铜粉，无明显现象
b．取样，滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋2Fe3+＋4H2O
Fe2+
b
1∶2
[解析] 常温下B是无色无味的液体，B为H2O，A是生活中使用广泛的金属单质，A与H2O在高温下能反应，则A为Fe，E是胃酸的主要成分，E为HCl，A和B反应生成的C为H2，D为Fe3O4，A和E反应生成的F为FeCl2，则G为FeCl3。(2)反应①的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；H2在生产、生活中可用作燃料。(3)反应②为Fe3O4和HCl反应，其离子方程式为Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋
2Fe3+＋4H2O。(4)F为FeCl2，F溶液中含Fe2+。取样，加入铜粉，两者不反应，无明显现象，不能证明Fe2+的存在，a错误；取样，滴加NaOH溶液，产生Fe(OH)2白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成Fe(OH)3红褐色沉淀，可证明Fe2+的存在，b正确。反应④为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，其中氧化剂为Cl2，还原剂为FeCl2，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
(分值：40分)
一、选择题(本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．铁是生产生活中用量最大，应用最广的金属。关于铁及其化合物，下列说法不正确的是( )
A．自然界中既存有游离态铁也存在化合态的铁
B．向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
数智分层作业(二十一) 铁及其重要化合物的转化与应用
题号
1
3
5
2
4
6
7
C．向FeBr2溶液中通入少量Cl2，反应的离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－
D．将Fe(OH)3投入足量氢碘酸中，反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2+＋6H2O＋I2
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [人类最早使用的铁是陨铁，自然界中有少量单质铁，大部分是以化合态的形式存在，A正确；溶液变成红色，而不是出现红色沉淀，B错误；还原性：Fe2+＞Br－，少量Cl2只氧化Fe2+，离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，C正确；氢氧化铁是碱，氢碘酸是酸，二者可发生反应，反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2+＋6H2O＋I2，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
2．硫酸亚铁是一种重要的工业原料，同时也可以用于制造补铁药物，但其具有毒性，故严禁在食品中滥用硫酸亚铁， 下列说法中正确的是( )
A．FeSO4溶液为棕黄色
B．大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其还原性有关
C．向FeSO4溶液中加入铜粉可析出铁单质
D．向FeSO4溶液中加入少许铁粉，其目的是防止Fe2+被还原
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [FeSO4溶液为浅绿色，A错误；硫酸亚铁可以用于制造补铁药物，但其具有毒性，大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其还原性有关，B正确；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，C错误；向FeSO4溶液中加入少许铁粉，其目的是使被氧化生成的Fe3+与加入的Fe反应再转化为Fe2+，防止Fe2+被氧化导致变质，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
3．如图是铁与其他物质之间的性质关系(“－”表示相连物质间能发生反应，“→”表示两种物质间的转化关系，部分物质和反应条件已略去)，下列有关说法正确的是( )
A．变化①的过程中，固体的质量逐渐减少
B．变化②中有银白色固体析出
C．变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现
D．变化④可能是2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B [反应①Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu中，固体由Fe(相对原子质量为56)变为Cu(相对原子质量为64)，固体质量增大，A错误；反应②为Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag，Ag为银白色固体，B正确；铁丝在空气中不能燃烧，需在氧气中燃烧，C错误； Fe与盐酸反应生成FeCl2和H2，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
二、选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
4．用铁泥(主要成分为Fe2O3、
FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳
米Fe3O4(平均直径为25 nm)的
流程图如下(所加试剂均过量，
部分步骤已省略)：
题号
1
3
5
2
4
6
7
下列叙述正确的是( )
A．不能用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3+
B．步骤②中发生的反应均为置换反应
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．将步骤⑤得到的超顺磁性纳米Fe3O4均匀分散在水中，得到的分散系有丁达尔效应
题号
1
3
5
2
4
6
7
√
D [铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl；加入铁粉还原铁离子：2Fe3+＋Fe===3Fe2+，过量的盐酸和Fe反应：2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑，滤液B中溶质为氯化亚铁，加入NaOH溶液，生成Fe(OH)2，向浊液C中加入H2O2溶液，反应完成后需除去剩余的H2O2，再与FeCl2溶液混合，经一系列操作后得到产品纳米Fe3O4。滤液B中溶质为FeCl2，可用KSCN溶液检验是否含有Fe3+，A错误；
题号
1
3
5
2
4
6
7
步骤②中发生反应2Fe3+＋Fe===3Fe2+、2H＋＋Fe===Fe2+＋H2↑，分别为化合反应、置换反应，B错误；为防止H2O2在步骤⑤中继续氧化Fe2+，需除去剩余的H2O2，C错误；超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25 nm，均匀分散在水中得到胶体，具有丁达尔效应，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
5．向100 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后容器中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是( )
题号
1
3
5
2
4
6
7
A．a点时溶液中阳离子为Fe3+、Cu2+、Fe2+
B．b点时溶液中发生的反应为Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+
C．c点时加入的铁粉与Cu2+反应
D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为2∶1
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
√
AB [由于氧化性：Fe3+>Cu2+，故加入铁粉时，铁先与氧化性强的Fe3+发生反应，当Fe3+完全反应后，再与溶液中的Cu2+发生反应。a点时容器中固体的质量仍为0，则此时发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3+===3Fe2+，由于该反应仍未结束，故a点时溶液中存在的阳离子有Fe3+、Cu2+、Fe2+，A正确。b点时容器中固体的质量增加，此时发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+，B正确。当加入铁粉的质量大于1.68 g后，图中曲线出现了拐点，由点(2.24，1.84)和(1.68，1.28)可知，此过程铁粉增加的质量与固体剩余物增加
题号
1
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4
6
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的质量相等，故c点时没有发生反应，C错误。当加入铁粉的质量为0～0.56 g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3+===3Fe2+，溶液中n(Fe3+)＝2n(Fe)＝2×＝0.02 mol，故溶液中n[Fe2(SO4)3]＝
0.01 mol；当加入铁粉的质量为0.56～1.68 g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+，则溶液中n(Cu2+)＝n(Fe)＝＝0.02 mol，故溶液中n(CuSO4)＝0.02 mol，则溶液中与CuSO4的物质的量浓度之比等于物质的量之比为1∶2，D错误。]
题号
1
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6
7
三、非选择题(本题共2小题，共26分)
6．(12分)铁是人类较早使用的金属之一，运用铁及其化合物的知识，回答下列问题。
印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种制作PCB 并将腐蚀后废液(其中金属阳离子主要含 Fe3+、Cu2+、Fe2+ )
回收再生的流程如图。
题号
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7
(1)腐蚀池中发生反应的化学方程式是__________________________。(2分)
(2)上述各池中，没有发生化学变化的是________池。(2分)
(3)由置换池中得到固体的操作名称是________。(2分)
题号
1
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6
7
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
沉降
过滤
(4)向再生池中通入Cl2也可以使废液再生，请写出通入氯气后再生池中发生的离子方程式：_____________________________________。
相比Cl2，用H2O2溶液的优点是__________________________。(4分)
题号
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2
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7
2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－
避免毒气污染环境
(5)若取少量循环使用的氯化铁溶液于烧杯中，同时加入铁粉和铜粉。反应结束后，下列结果不可能出现的是________(填写编号)。(2分)
A．有铜无铁 B．有铁无铜
C．铁、铜都有 D．铁、铜都无
题号
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B
[解析] 由流程图可知覆铜板加入FeCl3溶液，发生反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，经沉降后在置换池中加入铁粉，可置换铜，同时生成FeCl2，发生反应CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu，过滤后得到固体Cu和过量的Fe，氯化亚铁在再生池中被H2O2溶液氧化为氯化铁。(1)腐蚀池中Cu和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜。(2)由分析可知，上述各池中，没有发生化学变化的是沉降池。(3)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，所以由置换池中得到固体的操作名称是过滤。(4)Cl2能够将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离
题号
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子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，Cl2有毒，污染环境，为防止过量的氯气污染环境需要尾气处理，加H2O2溶液氧化后生成水，避免有毒气体污染环境，所以向再生池中通入Cl2也可以使废液再生，相比Cl2，用H2O2溶液的优点是避免有毒气体污染环境。(5)因为Fe的还原性大于Cu，则Fe能还原铜离子，所以可能Fe完全反应而Cu剩余，A不符合题意、B符合题意；如果加入的Fe过量而Cu没有反应，所以铁、铜都有，C不符合题意；如果氯化铁过量，则铁、铜都无，D不符合题意。
题号
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7
7．(14分)高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性和优良的絮凝功能，是一种绿色环保多功能型水处理剂。下图是生产高铁酸钾的一种工艺流程：
题号
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7
已知K2FeO4的部分性质如下：
题号
1
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溶解性 易溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于有机物
稳定性 温度为0～5 ℃或强碱性溶液中能稳定存在；酸性或中性溶液中放出O2
回答下列问题：
(1)写出①中发生反应的离子方程式： _____________________________________。(2分)
(2)②中加入NaOH固体的目的是________(填字母)。(2分)
A．为后续反应提供碱性环境
B．加入NaOH固体作为氧化剂有利于除去NaCl
C．NaOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于后续生成K2FeO4
D．与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应，生成更多的NaClO
题号
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7
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－
＋H2O
AD
(3)写出④中发生反应的离子方程式： __________________________________________________，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为________；反应每生成转移电子的数目为________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(6分)
题号
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7
===
＋3Cl－＋5H2O
3∶2
3NA
(4)从溶液Ⅱ中得到K2FeO4晶体的操作是__________、洗涤、干燥。(2分)
(5)⑥中洗涤时，洗涤剂最好选用________(填字母)。(2分)
A．KOH溶液 B．乙醇
C．H2O D．FeCl2溶液
题号
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过滤
B
[解析] (1)①中Cl2与NaOH反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(2)溶液Ⅰ中加入NaOH固体能使过量的Cl2完全反应转化为NaClO，并使溶液呈碱性，有利于Fe3+在碱性条件下转化为，A、D正确；NaOH没有氧化性，不能将溶液中的NaCl氧化，B错误；K2FeO4在0～5 ℃或强碱性溶液中能稳定存在，NaOH固体溶解时会放出较多热量，不利于后续生成K2FeO4，C错误。(3)④中碱性条件下，Fe3+与ClO－发生氧化还原反应生成和Cl－，其离子方程式为===＋3Cl－＋
题号
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5H2O，该反应中氧化剂ClO－与氧化产物的物质的量之比为3∶2；结合该反应和化合价变化可知生成时转移电子数为3NA。(4)从溶液Ⅱ中得到K2FeO4晶体的操作为过滤、洗涤、干燥。具有强氧化性，会与FeCl2溶液发生氧化还原反应，K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液，难溶于有机物，为减少K2FeO4溶解降低产率，洗涤剂最好选择乙醇。
题号
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谢 谢！