鐵金屬材料第三章

復習目標核心素養廣東命題趨勢1.能結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，理解鐵及其重要化合物的主要性質2.能結合真實情境中的應用實例，認識鐵及其重要化合物在生產、生活中的應用3.了解金屬材料的種類，掌握合金的性質；掌握鋁及其化合物的性質1.科學探究與創新意識：通過實驗設計氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的制備方案，明確制備氫氧化亞鐵的關鍵2.宏觀辨識與微觀探析：能從物質的價態認識鐵及其化合物的氧化性、還原性，認識變化需要一定的條件，并遵循一定的規律3.證據推理與模型認知：通過總結Fe2+、Fe3+的檢驗方法，培養證據推理意識，建立結論和證據之間的邏輯關系，形成思維模型分析問題預計在2025年的高考中將會延續對鐵及其化合物知識和能力的考查力度，所以對這部分知識的復習要強化鐵及其化合物性質及物質間轉化網絡第一節鐵及其化合物欄目導航01必備知識關鍵能力03真題體驗領悟高考02研解素養悟法獵技04配套訓練必備知識關鍵能力1?知識點1鐵的單質、氧化物及氫氧化物的性質

1.鐵(1)物理性質。銀白色固體，熔點較高，具有良好的導熱性、導電性和延展性，能被

吸引。

(2)化學性質。磁鐵

①與非金屬單質的反應。

Fe2O3·xH2O3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS②與水的反應。常溫下，鐵與氧氣、水反應生成鐵銹；在高溫條件下鐵與水蒸氣反應：

。

③與酸的反應。與非氧化性酸反應的離子方程式：

。

與氧化性酸反應：遇冷的濃硫酸或濃硝酸發生

，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應，無H2產生。

④與某些鹽溶液的反應(寫離子方程式)。3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2Fe+2H+══Fe2++H2↑鈍化Fe+Cu2+══Fe2++CuFe+2Fe3+══3Fe2+（1）鐵分別與氯氣、鹽酸反應所得的產物中鐵元素的價態不同，Fe與Cl2反應無論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應生成FeCl2。（2）鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O，而鐵在純氧中燃燒的產物是Fe3O4。2.鐵的氧化物

化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名—鐵紅磁性氧化鐵色、態

粉末

粉末

晶體

(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價

穩定性不穩定穩定穩定與H+反應的離子方程式________________________________________________________________Fe3O4+8H+══Fe2++2Fe3++4H2O黑色

紅棕色

黑色

+2

+3+2，+3FeO+2H+══Fe2++H2OFe2O3+6H+══2Fe3++3H2O3.鐵的氫氧化物

化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色、態

固體

固體

與鹽酸反應Fe(OH)2+2H+══Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+══Fe3++3H2O受熱分解—2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應：Fe2++2OH-══Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應：

___________________________白色紅褐色

Fe3++3OH-══Fe(OH)3↓化學式Fe(OH)2Fe(OH)3二者的關系在空氣中，Fe(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現象是___________沉淀迅速變成

色，最后變成

，反應方程式為

______________________________________________白色絮狀灰綠紅褐色

4Fe(OH)2+O2+2H2O══4Fe(OH)3

易錯辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)Fe分別與氯氣和鹽酸反應所得氯化物相同(

)(2)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應均有氣泡產生，說明Fe與兩種酸均發生置換反應(

)(3)鐵的化學性質比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態存在(

)(4)根據鐵與Cl2、S反應的條件及產物中鐵元素的化合價可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱(

)(5)既可通過復分解反應，又可通過化合反應制取Fe(OH)3(

)(6)Fe(OH)3與HI溶液反應的離子方程式為Fe(OH)3+3H+══Fe3++3H2O(

)×

×

×

√

√

×

突破一

鐵及其重要化合物的性質1.(2023·湖南長沙聯考)春秋時期，我國已掌握了冶鐵技術。下列有關鐵的化學反應的敘述正確的是(

)A.室溫下，過量Fe與濃硫酸反應生成FeSO4B.加熱時，過量Fe與氯氣反應生成FeCl2C.高溫下，鐵與水蒸氣反應有Fe3O4生成D.高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應生成單質鋁C2.“秦磚漢瓦”是我國傳統建筑文化的一個縮影。同是由黏土燒制的磚瓦，有的是黑色的，有的卻是紅色的，你猜測其中的原因可能是(

)A.土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B.黑磚瓦是煅燒過程中附著了炭黑，紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C.土壤中含有的銅元素經過不同工藝煅燒，分別生成了黑色CuO和紅色CuD.土壤中含有的鐵元素經過不同工藝煅燒，分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3D突破二

鐵的氧化物組成的確定3.某鐵的“氧化物”樣品，用0.14L5mol·L-1鹽酸恰好將其完全溶解，所得溶液還能吸收標準狀況下2.24L氯氣，恰好使其中Fe2+全部轉化為Fe3+。該樣品可能的化學式是(

)A.Fe5O6

B.Fe3O4 C.Fe6O7 D.Fe5O7【解析】根據2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-，可知n(Fe2+)=2n(Cl2)=0.2

mol，由電荷守恒2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=n(Cl-)可知，

n(Fe3+)=(5

mol·L-1×0.14

L-0.2

mol

×2)÷3=0.1

mol，所以，

n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.2

mol∶0.1

mol=2∶1，該樣品可表示為4FeO·Fe2O3，可能的化學式是Fe6O7，

C正確。C

若a∶b=3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3組成的混合物(物質的量之比為1∶1)或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質的量之比為1∶1，Fe3O4物質的量為任意值)。突破三

氫氧化亞鐵的制備4.下面是制備Fe(OH)2白色沉淀的幾種方案。請回答下列各問題：(1)用不含Fe3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入

。

②除去蒸餾水中溶解的O2常采用

的方法。

③生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是______________________________________________________________________。

稀硫酸、鐵屑

煮沸

避免生成的氫氧化亞鐵沉淀接觸氧氣而被氧化成氫氧化鐵沉淀(2)在圖示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。①在試管Ⅰ里加入的試劑是______________。②在試管Ⅱ里加入的試劑是______________。③為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是____________________________________________________________________。

④這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，理由是__________________________________________________________________________。

稀H2SO4和鐵屑

NaOH溶液

檢驗試管Ⅱ出口處的H2的純度，當排出的H2已經純凈時，再夾緊止水夾

試管Ⅰ中反應生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界O2不易進入(3)設計下圖所示裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。①儀器1的名稱是

。裝置5的作用是_______________________________________________________________________________。

分液漏斗

液封，防止空氣進入裝置4②實驗開始時，關閉K2，打開K1，反應一段時間后，再打開K2，關閉K1，發現3中溶液不能進入4中。請為裝置做一處改進，使溶液能進入4中：

。③裝置改進后，將3中反應后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析，沒有產生白色沉淀的原因是_______________________________________________________________________________。在裝置2、3之間添加控制開關

裝置4內的空氣沒有排盡

Fe（OH）2的制備方法（1）制備原理：Fe2++2OH-══Fe（OH）2↓。（2）成功關鍵：溶液中不含O2等氧化性物質；制備過程中，保證生成的Fe（OH）2在密閉的、隔絕空氣的體系中。（3）常用方法。①有機層隔離法（如圖1）。加隔氧劑，如加入汽油、苯等比水輕的有機溶劑［如圖，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe（OH）2被氧化，因而可在較長時間內觀察到白色的Fe（OH）2沉淀］。圖1②電解法（如圖2）。該方法中鐵作電解池的陽極，電極反應為Fe-2e-══Fe2+，陰極反應為2H++2e-══H2↑，生成的氫氣可以趕走溶液中的氧氣，溶液中c（OH-）增大，與Fe2+結合生成Fe（OH）2沉淀。汽油起液封作用。電解時，在兩極間可最先觀察到白色沉淀。圖2③還原性氣體保護法（如圖3）。圖3該方法是先在裝置Ⅰ中產生FeSO4溶液，并利用產生的H2排盡整個裝置中的空氣，待檢驗H2的純度后，再關閉止水夾K，利用產生的H2把FeSO4溶液壓入裝置Ⅱ中與NaOH溶液進行反應。?知識點2

Fe2+與Fe3+的性質、“鐵三角”1.亞鐵鹽含有Fe2+的溶液呈________色，既有氧化性，又有還原性。(1)Fe2+的還原性：Fe2+Fe3+。Fe2+的酸性溶液與H2O2反應的離子方程式：_________________________

_______________________________。

(2)Fe2+的弱氧化性：Fe2+Fe。淺綠

2Fe2++H2O2+2H+══2Fe3++2H2O2.鐵鹽含Fe3+的溶液呈________色，Fe3+具有較強的氧化性。Fe3+Fe2+。寫出下列轉化的離子方程式。(1)Fe3+Fe2+：________________________________________；(2)Fe3+

Fe2+：_______________________________。棕黃

2Fe3++2I-══2Fe2++I23.其他重要的鐵鹽或亞鐵鹽(1)綠礬(FeSO4·7H2O)：一種重要的還原劑，可用作補血劑及植物的補鐵劑。(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)：深紫色晶體，具有

，可用作水處理劑和高能電池。

(3)鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：無色晶體，易溶于水，常用作化學分析試劑、藥物和織物媒染劑。(4)赤血鹽[K3Fe(CN)6]：紅色晶體，易溶于水，常用于檢驗Fe2+，生成

色沉淀。

強氧化性

藍

4.Fe2+、Fe3+的檢驗方法(1)用KSCN溶液和氯水。(2)用NaOH溶液。

(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗。

5.“鐵三角”的轉化(1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：

。

(2)向FeCl3溶液中加入還原鐵粉：

。

(3)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產生淡黃色沉淀：____________________

_________________________________________________。(4)將FeCl3溶液滴入淀粉?KI溶液，溶液變藍：

。(5)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔：

。

(6)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：_____________________________

。

(7)將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有無色氣體放出：

____________________________________________________________。2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-2Fe3++Fe══3Fe2+H2S+2Fe3+══S↓+2Fe2++2H+

2I-+2Fe3+══I2+2Fe2+Cu+2Fe3+══Cu2++2Fe2+

“鐵三角”的重要應用——除雜主要物質雜質除雜方法Fe2+Fe3+加過量鐵粉后過濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2Fe2+Cu2+加過量鐵粉后過濾FeAl加過量NaOH溶液后過濾Fe2O3Al2O3、SiO2加過量NaOH溶液后過濾

×

×

×

×

(5)將FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3固體或晶體(

)(6)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2+(

)(7)用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2(

)×

√

×

C2.某研究性學習小組的同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質?；卮鹣铝袉栴}：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是

。

(2)甲同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為

。

(3)乙同學認為甲的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是

。

防止Fe2+被氧化

2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)丙同學取10mL0.1mol·L-1KI溶液，加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是________(填離子符號)；實驗①和③說明：在I-過量的情況下，溶液中仍含有_______(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應為_________________。Fe2+

Fe3+

可逆反應

(5)丁同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發生反應的離子方程式為

；一段時間后，溶液中有氣泡出現，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的原因是

。

2Fe2++H2O2+2H+══2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產生O2突破二

Fe2+、Fe3+的檢驗3.(2023·廣東高州中學月考)下列離子的檢驗方法合理的是(

)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含Fe2+B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變為紅褐色，說明該溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+C4.某研究小組的同學欲通過實驗方法確定鐵與水蒸氣完全反應后得到的固體(Q)中鐵元素的化合物，他們查閱資料后知道，稀硫酸、稀鹽酸均不能氧化Fe2+、也不與Fe3+反應。實驗中他們先用稀硫酸溶解一定量的Q，他們對所得到的溶液(P)中金屬陽離子進行猜測。[提出假設]假設1：只有Fe2+假設2：只有Fe3+假設3：

既有Fe2+，也有Fe3

設計實驗探究溶液中金屬陽離子種類。限選的藥品：0.1mol/LKSCN溶液、0.1mol/LKI溶液、0.2mol/L酸性高錳酸鉀溶液、新制氯水。完成下列實驗報告：實驗步驟操作預期現象與結論第一步第二步取少量溶液裝于試管，向試管中加入幾滴KSCN溶液①若溶液不變紅，假設1合理；②若溶液變紅，假設2或3合理另取少量溶液于試管中，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液③若溶液紫紅色不褪去，假設2合理；④若溶液紫紅色褪去，結合現象②知假設3合理檢驗Fe2+和Fe3+時的注意事項（1）檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中（新制氯水可能會氧化SCN-）。（2）Fe3+、Fe2+、Cl-同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2+（Cl-能還原酸性KMnO4，有干擾）。（3）檢驗Fe3+的其他方法：①Fe3+與過量的鐵反應，溶液變為淺綠色；②Fe3+與過量的銅反應，溶液變為藍綠色；③Fe3+與淀粉?KI溶液反應，溶液變為藍色；④Fe3+與NaHCO3溶液反應，放出氣體，產生紅褐色沉淀?！窘馕觥縋溶液中可以同時存在Fe3+、Fe2+；檢驗Fe3+的特效試劑是KSCN溶液；Fe2+可使KMnO4溶液褪色，故可用KMnO4檢驗溶液中有無Fe2+。實驗時可分別取少量試液置于試管中，然后加入相應的檢驗試劑。

A突破四

教材實驗活動

鐵及其化合物的性質6.甘氨酸亞鐵[(NH2CH2COO)2Fe]是一種補鐵強化劑。某學習小組利用FeCO3與甘氨酸(NH2CH2COOH)制備甘氨酸亞鐵，實驗裝置如圖所示。有關物質性質見下表：

性質甘氨酸檸檬酸甘氨酸亞鐵物理性質易溶于水，微溶于乙醇易溶于水和乙醇易溶于水，難溶于乙醇化學性質兩性化合物強酸性、強還原性—實驗過程：Ⅰ.合成：裝置C中盛有31.8gFeCO3和200mL2.0mol·L-1甘氨酸溶液和適量檸檬酸。實驗時，先打開儀器a的活塞，待裝置C中空氣排凈后，加熱并不斷攪拌，并通過儀器b向C中加入適量氫氧化鈉溶液，調節溶液pH至6左右，使反應物充分反應。Ⅱ.分離：反應結束后，過濾，對濾液進行蒸發濃縮；加入無水乙醇，過濾、洗滌并干燥。回答下列問題：(1)裝置B盛裝的試劑為___________________；儀器b比a的優點是________________________________________。(2)若想證明C裝置中空氣排凈，則D中通常盛裝的試劑為___________。(3)合成過程加入檸檬酸的作用是促進FeCO3溶解和______________。(4)加入氫氧化鈉溶液調節溶液pH，pH若大于6，甘氨酸亞鐵產量下降。原因可用離子方程式表示為

。(5)檢驗產品中是否含有Fe3+的最佳試劑是

。

(6)本實驗制得24.5g甘氨酸亞鐵，則其產率是________%(保留1位小數)。飽和NaHCO3溶液平衡氣壓，使液體順利流下

澄清石灰水

防止Fe2+被氧化

Fe2++2OH-══Fe(OH)2↓KSCN溶液

60.0

研解素養悟法獵技2?

社會實踐篇檢驗食品中的鐵元素一、鐵元素在人體中的作用(1)鐵元素的儲存：成年人體內含有4~5g鐵元素，根據在體內的功能狀態可分成功能性鐵和儲存鐵兩部分。功能性鐵存在于血紅蛋白、肌紅蛋白和一些酶中，約占體內總鐵量的70%。其余30%為儲存鐵，主要儲存在肝、脾和骨髓中。(2)鐵元素是合成血紅蛋白的主要原料之一。血紅蛋白的主要功能是把新鮮氧氣運送到各組織。鐵元素缺乏時不能合成足夠的血紅蛋白，造成缺鐵性貧血。鐵元素還是體內參與氧化還原反應的一些酶和電子傳遞體的組成部分，如過氧化氫酶和細胞色素都含有鐵元素。二、人體鐵元素的來源動物內臟(特別是肝臟)、血液、魚、肉類都是富含血紅素鐵的食品。深綠葉蔬菜所含鐵雖不是血紅素鐵，但攝入量多，所以仍是人體膳食鐵的重要來源。三、常用的二價、三價鐵離子的檢驗方法(詳見本節的知識點2基礎整合)例

某興趣小組同學為探究黑木耳中含鐵量，進行如下實驗。已知：ⅰ.黑木耳富含蛋白質、糖類、卵磷脂、鐵及一些還原性物質(如維生素C)等。每100g黑木耳含鐵量高達185mg。ⅱ.紫色的KMnO4溶液在酸性條件下具有強氧化性，其還原產物是無色的Mn2+。Ⅰ.為確定黑木耳中含有鐵元素，甲同學設計實驗方案如下：(1)步驟②得到濾液A的操作是

。(2)步驟④檢驗Fe3+所用試劑是

溶液。

(3)下列有關上述實驗得出的結論是

(填字母)。

a.黑木耳中一定含有Fe2+和Fe3+b.濾液A中一定含有Fe2+和Fe3+c.白色沉淀中一定含Fe(OH)2過濾

KSCNbcⅡ.為測定黑木耳中鐵元素的含量，乙同學設計實驗方案如下：

(4)可選做試劑B的物質是

(填字母)。

a.Na

b.Zn

c.Fe

d.Cu(5)步驟⑦中觀察到的實驗現象是

，

反應的離子方程式是

。

(6)若乙同學實驗操作規范，但測得含鐵量遠大于實際的含量，其可能的原因是

。

d酸性高錳酸鉀溶液褪色

黑木耳中還含有其他還原性物質(或黑木耳中還含有維生素C)1.鋼鐵的表面發藍、發黑處理是常用的防腐方法，烤藍工藝得到一種黑色物質，某學習小組欲對其成分進行探究。他們從資料上查得：甲酸在濃硫酸存在下會失水形成CO氣體。他們利用此原理制取CO，并用CO還原11.6g上述黑色固體以確定該固體的成分，有關裝置如圖所示，實驗過程中得到如下兩組數據：

反應前反應后a組(裝置B)玻璃管和黑色物質的總質量為47.3g(裝置B)玻璃管和固體物質的總質量為44.1gb組(裝置D)洗氣瓶和所盛溶液的總質量為180.0g(裝置D)洗氣瓶和瓶中物質的總質量為186.6g(1)實驗過程中使用儀器的連接方式為a

(填小寫字母)。(2)實驗過程中，先向B中緩緩通入適量的CO氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應，待反應完全后，停止加熱，繼續通CO氣體直至冷卻到室溫。向B中先通入CO氣體的目的是___________________________________________。從環保角度，上述裝置有嚴重不足之處。你認為應該如何改進？_____________________________。

debcf

排除裝置內空氣，防止加熱產生爆炸在g處放置一個燃著的酒精燈

(3)簡要地寫出由a組數據通過計算確定黑色固體成分的過程_____________________________________________________________________________________________________________________________；由b組數據計算出的黑色固體成分為

。你認為黑色固體成分是________，舍棄另一種結果的理由是_________________________________________

____________________________________________________________。

(4)某同學為驗證烤藍是否合格，他將烤藍后的鐵片浸在硫酸銅溶液里，片刻后取出觀察，發現

，據此他判斷烤藍合格。

因石灰水濃度很小或產生的氣流速率過快，CO2不易完全被吸收

11.6g固體中含有n(O)=(47.3g-44.1g)/16mol·L-1=0.2mol，n(Fe)=(11.6g-3.2g)/56mol·L-1=0.15mol，n(Fe)∶n(O)=3∶4，固體成分為Fe3O4Fe23O21Fe3O4無明顯的變化

【解析】因HCOOH分解時會生成H2O，結合表中數據知，儀器連接應為adebcf。因CO是可燃性氣體，若裝置內有氧氣，在相對密閉的空間內加熱有可能發生爆；CO有劇毒且在B中無法完全消耗掉，故還缺少尾氣處理裝置。由a組數據知，黑色固體中氧元素的質量為3.2

g，物質的量為0.2

mol，11.6

g黑色固體中鐵元素的質量為8.4

g，鐵原子物質的量為0.15

mol，鐵氧原子數目比為3∶4，化學式為Fe3O4。由b組數據知，石灰水吸收的CO2為6.6

g，物質的量為0.15

mol，設黑色物質組成為FexOy，則FexOy~yCO~yCaCO3~O知，黑色固體中氧元素為0.15

mol，質量為2.4

g，鐵元素質量為11.6

g-2.4

g=9.2

g，鐵、氧原子物質的量比為23∶21，化學式為Fe23O21，因石灰水濃度小或當進入D中氣流速率較大時，CO2難以全部被吸收，從而導致數據不準確。因烤藍是合格的，故鐵的表面存在致密性氧化物保護膜，故將此鐵片插入CuSO4溶液中后，鐵的表面無變化。2.(2020·全國卷Ⅰ)為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗。

回答下列問題：(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L-1FeSO4溶液，需要的實驗用品有藥匙、玻璃棒、________________________________(從下列實驗用品中選擇，寫出名稱)。燒杯、量筒、托盤天平(2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質發生化學反應，并且電遷移率(u∞)應盡可能地相近。根據下表數據，鹽橋中應選擇___________作為電解質。陽離子u∞/(×108m2·s-1·V-1)陰離子u∞/(×108m2·s-1·V-1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl-7.91K+7.628.27KCl(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍}橋中的陽離子進入________電極溶液中。(4)電池反應一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L-1。石墨電極上未見Fe析出?？芍姌O溶液中c(Fe2+)=

。(5)根據(3)、(4)實驗結果，可知石墨電極的電極反應式為

，鐵電極的電極反應式為

。因此，驗證了Fe2+氧化性小于__________，還原性小于________。

(6)實驗前需要對鐵電極進行表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應完成的方法是

。

石墨0.09mol·L-1

Fe3++e-══Fe2+Fe-2e-══Fe2+Fe3+

Fe

取少量溶液，滴入KSCN溶液，不出現血紅色

真題體驗領悟高考31.(2022·廣東卷)勞動開創未來。下列勞動項目與所述的化學知識沒有關聯的是(

)選項勞動項目化學知識A面包師用小蘇打作發泡劑烘焙面包Na2CO3可與酸反應B環保工程師用熟石灰處理酸性廢水熟石灰具有堿性C工人將模具干燥后再注入熔融鋼水鐵與H2O高溫下會反應D技術人員開發高端耐腐蝕鍍鋁鋼板鋁能形成致密氧化膜A2.(2021·廣東卷)部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(

)A.a可與e反應生成bB.b既可被氧化，也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在b→c→d→e→b的循環轉化關系C【解析】Fe3+的鹽類物質與濃堿液反應生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作：向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，C錯誤；b→c→d→e→b轉化，如FeCl23.(2023·高考組合題)下列說法中錯誤的是(

)A.(遼寧卷)用KSCN溶液檢驗FeSO4是否變質B.(全國新課標)古壁畫顏料中所用的鐵紅，其成分為Fe2O3C.常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中，前者產生無色氣體后者無明顯現象，由此知稀硝酸氧化性強于濃硝酸D.(湖南卷)K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-══KFe[Fe(CN)6]↓C【解析】Fe2+變質后會生成Fe3+，KSCN溶液遇Fe3+會變成血紅色，A正確；Fe2O3為紅棕色，常被用于油漆、涂料等的顏料，B正確；常溫下，鐵片與濃硝酸會發生鈍化，導致現象不明顯，C錯誤；Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液能形成相應的沉淀，D正確。4.(高考組合題)判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)(2022·浙江卷6月)蒸發濃縮硫酸銨和硫酸亞鐵(等物質的量)的混合溶液至出現晶膜，靜置冷卻，析出硫酸亞鐵銨晶體(

)(2)(2022·全國甲卷)實驗目的：檢驗鐵銹中是否含有二價鐵；實驗及現象：將鐵銹溶于濃鹽酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去；結論：鐵銹中含有二價鐵(

)(3)(2022·海南卷)實驗內容：向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液；預測的實驗現象：溶液變血紅色(

)(4)(2022·江蘇卷)探究目的：Fe2+具有還原性；探究方案：向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化(

)√

×

×

√

5.(2022·山東卷，節選)實驗室利用FeCl2·4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2沸點為76℃，遇水極易反應生成兩種酸性氣體。實驗開始先通入N2。一段時間后，加熱裝置

(填“a”或“b”)。裝置b內發生反應的化學方程式為_____________________________________________________。裝置c、d共同起到的作用是

。

aFeCl2·4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2+8HCl

冷凝并回收利用SOCl2

配套訓練4[A組·基礎練習]1.《天工開物》中“冶鐵”原典中記載：“凡冶鐵成器，取已炒熟鐵為之……凡爐中熾鐵用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也別有鐵炭一種，取其火性內攻、焰不虛騰者，與炊炭同形而有分類也……”下列說法正確的是(

)A.熟鐵是純凈的鐵單質，生鐵是鐵和碳的混合物B.冶鐵過程只涉及化合反應與置換反應C.鐵炭和炊炭均為碳元素的同素異形體D.冶鐵用到的煤炭和木炭均可還原鐵的氧化物D2.(2023·衡水二中摸底)向含AgNO3、Cu(NO3)2各0.02mol的混合溶液中加入常見金屬R，充分反應后過濾，得到無色溶液M與濾渣W，向W中加入鹽酸得到無色氣體，下列說法中正確的是(

)A.M中可能含有兩種金屬離子B.整個實驗中轉移了0.06mol電子C.R不可能是鐵，但可能是鋅或鋁等單質D.無色氣體一定能與三種金屬元素的氧化物反應C3.《本草圖經》中關于綠礬的分解有如下描述：“綠礬形似樸消(Na2SO4·10H2O)而綠色，取此物置于鐵板上，聚炭，封之囊袋，吹令火熾，其礬即沸，流出，色赤如融金汁者是真也?！毕铝袑Υ硕卧挼恼f明肯定錯誤的是(

)A.綠礬的化學式為FeSO4·7H2O B.綠礬分解過程中沒有發生電子的轉移C.“色赤”物質可能是Fe2O3 D.流出的液體中可能含有硫酸B【解析】綠礬在加熱時會溶解在結晶水中，然后發生分解，化學方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O，鐵的化合價由+2價升高到+3價，S的化合價由+6價降低到+4價，所以綠礬分解是氧化還原反應，有電子轉移。三氧化硫溶于水生成硫酸。綜上所述，B錯誤。4.某學生以鐵絲和Cl2為原料進行如下實驗。從分類角度分析，下列說法正確的是(

)A.實驗①③中反應制得的物質均為純凈物B.實驗②③均未發生氧化還原反應C.實驗②③均為放熱過程D.實驗①②所涉及的物質均為電解質或非電解質B【解析】實驗③得到的是氫氧化鐵膠體，是混合體系，A錯誤；實驗②中的溶解主要是物理變化，實驗③中的水解是復分解反應，兩者均未發生氧化還原反應，B正確；實驗③中鹽的水解是吸熱過程，C錯誤；實驗①中的鐵和氯氣是單質，既不是電解質也不是非電解質，D錯誤。5.(2022·海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol·L-1HCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是(

)A.反應轉移電子為0.1molB.HCl溶液中Cl-數為3NAC.2.8g56Fe含有的中子數為1.3NAD.反應生成標準狀況下氣體3.36LA6.為驗證還原性強弱SO2>Fe2+>Cl-，三組同學分別進行了如下圖所示的實驗，并對溶液1和溶液2中所含的離子進行了檢驗，結果見下表。能證明上述還原性強弱排序的實驗組有(

)A.只有甲 B.甲、乙C.甲、丙 D.甲、乙、丙項目溶液1溶液2甲含Fe3+、Fe2+乙含Fe3+，無Fe2+丙含Fe3+，無Fe2+含Fe2+C

7.(2023·海南三亞聯考)將8.34gFeSO4·7H2O樣品隔絕空氣加熱脫水，其熱重曲線(樣品質量隨溫度變化的曲線)如圖所示。則下列說法正確的是(

)A.FeSO4·7H2O晶體中有4種不同結合力的水分子B.在100℃時，M