鲁科版高考化学一轮总复习第3章第1节铁的多样性课时学案

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第1节　铁的多样性
考试评价解读
1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。能利用Fe2＋和Fe3＋的性质和反应，设计物质制备、检验等简单实验的方案。
2．能用化学方程式、离子方程式正确表示铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物的主要化学性质。
3．能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响等。
核心素养达成
科学探究
与
创新意识
根据氧化还原反应的规律，设计实验验证Fe2＋和Fe3＋的性质；能发现和提出有探究价值的氢氧化亚铁的制备探究方案，并进行实验探究。
变化观念
与
平衡思想
从氧化还原反应、离子反应的角度理解铁及其化合物之间的转化关系。
科学精神
与
社会责任
认识铁及其化合物的重要应用，形成可持续发展意识和绿色化学思想。



　　　　　　　亚铁盐和铁盐
[以练带忆]
1．浅绿色的Fe(NO3)2溶液体系中存在如下平衡：Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋。若在此溶液中加入盐酸，则溶液的颜色变化为(　　)
A．绿色变深 B．浅绿色变得更浅
C．变黄 D．无明显变化
C　解析：Fe(NO3)2电离出NO，在酸性(盐酸提供的H＋)条件下具有强氧化性，可以把Fe2＋氧化为Fe3＋，从而使溶液呈黄色。
2．向某晶体的水溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，那么由此得出的下列结论错误的是(　　)
A．该晶体中一定含有SCN－
B．Fe3＋的氧化性比Br2的氧化性强
C．Fe2＋和SCN－不能形成红色的化合物
D．Fe2＋被Br2氧化成Fe3＋
B　解析：溴水能将亚铁离子氧化为三价铁离子，即三价铁离子是溴水氧化亚铁离子的产物，所以溴水的氧化性比三价铁离子强；三价铁离子与SCN－能形成红色的化合物，而亚铁离子不能与SCN－形成红色的化合物。
3．如何除去括号中的杂质？
(1)Fe2＋(Fe3＋)：____________________________________。
(2)FeCl3(FeCl2)：____________________________________。
(3)FeCl2(CuCl2)：____________________________________。
(4)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：_______________________________。
答案：(1)加过量铁粉，过滤
(2)加氯水或H2O2
(3)加过量铁粉，过滤
(4)加过量强碱溶液，过滤
[练后梳理]
1．Fe2＋的氧化性和还原性
Fe2＋的溶液呈浅绿色，处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性。在中学阶段接触Fe2＋的氧化还原反应中其主要表现还原性，如Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性。
2．Fe3＋的氧化性
Fe3＋处于铁的高价态，表现较强的氧化性，如它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。
3．Fe2＋与Fe3＋的水解
Fe(OH)2和Fe(OH)3均为弱碱，含有Fe2＋、Fe3＋的盐溶液由于二者水解而呈酸性。
4．Fe2＋与Fe3＋的相互转化
用离子方程式实现下列转化：

①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
②3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；
③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；
④2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
⑤Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
5．Fe2＋、Fe3＋的常用检验方法
(1)Fe2＋的检验
①无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋。
②产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋。
(2)Fe3＋的检验
①溶液变红色，证明含有Fe3＋。
②产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
①Fe3＋的检验
溶液变红色，说明含有Fe3＋。
②Fe2＋的检验
a.酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明可能含有Fe2＋。
b.生成蓝色沉淀，说明含Fe2＋。

(1)Fe3＋既具有较强的氧化性又易水解，当遇到还原性离子(如I－、S2－、SO等)时，优先考虑氧化还原反应。
(2)配制FeSO4溶液时加入稀硫酸防止Fe2＋的水
解，加入铁粉防止Fe2＋被氧化。
(3)配制Fe2(SO4)3溶液，应将Fe2(SO4)3固体溶于H2SO4，再加水稀释到指定浓度。

　　　　　　铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物
[以练带忆]
1．下列叙述不正确的是(　　)
①Fe与S混合加热生成Fe2S3
②Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
③过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成
④FeCl3溶液能与Cu反应，可用于刻蚀印刷电路板
A．①③ B．①② C．②④ D．②③
B　解析：Fe是变价金属，遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成＋3价铁，遇弱氧化剂(如S或I2等)生成＋2价铁，故Fe与S混合加热生成FeS，①错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，②错误。
2．下列叙述中正确的是(　　)
A．将高温水蒸气通过炽热的铁粉，铁粉变红色
B．向Fe(OH)3胶体中滴加稀硫酸，先出现沉淀，后沉淀溶解
C．向FeCl2溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液变为红色，则FeCl2溶液完全变质
D．铁在氧气中燃烧产物和铁锈成分相同
B　解析：将高温水蒸气通过炽热的铁粉生成四氧化三铁和氢气，铁粉变黑色，A项错误；向Fe(OH)3胶体中滴加电解质溶液稀硫酸，胶体聚沉，加过量稀硫酸，氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，沉淀溶解，B项正确；向FeCl2溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液变为红色，只能说明氯化亚铁已经变质，但不能说明FeCl2溶液完全变质，C项错误；铁燃烧生成Fe3O4，钢铁生锈生成的是Fe2O3，D项错误。
[练后梳理]
1．铁的存在形式

2．铁的结构、位置和物理性质

3．铁的还原性(写出化学方程式或离子方程式)

4．铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名

铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
(有磁性)
铁的化合价
＋2
＋3
＋2、＋3
与H＋反应的离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋
===Fe2＋
＋2Fe3＋＋
4H2O
5.铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色、状态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2＋2H＋===
Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋
===Fe3＋＋3H2O
受热分解
分解产物复杂
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应：
Fe3＋＋3OH－===
Fe(OH)3↓
两者的关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

　　　　　　铁及其化合物之间的转化关系
[以练带忆]
1．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是(　　)
①过量的Fe与Cl2加热时发生反应
②Fe与过量稀硫酸反应后，再向其中加KNO3
③Fe与过量的S加热时发生反应
④Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸
⑤Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A．只有①②⑤ B．只有②④
C．只有①②④ D．只有②③④
C　解析：Fe与Cl2反应只生成FeCl3，Fe与S反应只生成FeS；FeFe2＋Fe3＋，Fe2＋Fe3＋；Fe2O3溶于盐酸生成Fe3＋，当混合物中Fe不足时，溶液中仍有Fe3＋，当Fe足量时，溶液中无Fe3＋。
2．(双选)某溶液中有NH、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(　　)
A．NH B．Mg2＋
C．Fe2＋ D．Al3＋
AC　解析：NH的变化过程为NH→NH3↑；Mg2＋的变化过程为Mg2＋→Mg(OH)2→Mg2＋；Fe2＋的变化情况为Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3＋；Al3＋的变化情况为Al3＋→[Al(OH)4]－→Al3＋。
3．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(　　)
选项
操作、现象
解释
A
向淀粉­KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝
Fe3＋能与淀粉发生显色反应
B
把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C
向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生
说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气
D
新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色
说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
D　解析：A项是Fe3＋将I－氧化生成了I2；B项红棕色斑点是Fe2O3，C项气体是NO。
[练后梳理]
从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。

(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化；①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
(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物和还原性。

考点1　铁的单质、氧化物及其氢氧化物的性质及制备
[抓本质·悟考法]
下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填标号)。



【解题关键点】
(1)Fe(OH)2具有很强的还原性，在空气中很容易被氧化。
(2)要能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就应该排出装置中的空气，或将生成的Fe(OH)2与空气隔开。
【易错失分点】
(1)不明白图①②的原理而错选。①和②都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中。
(2)不清楚图③⑤的原理而答错。③和⑤中的有机化合物都能隔绝空气。
[自主解答]
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解析：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
答案：①②③⑤
[多角度·突破练]
⊳角度1　铁的性质
1．将Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中存在的金属或金属离子是 (　　)
A．Cu、Fe3＋ B．Fe2＋、Fe3＋
C．Cu、Cu2＋、Fe D．Cu、Fe2＋、Fe
D　解析：将Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反应，因氧化性：FeCl3＞CuCl2＞FeCl2，还原性：Fe＞Cu，如Fe有剩余，则容器中存在的金属一定有Cu，溶液中不存在Fe3＋、Cu2＋，含有Fe2＋。
2．把含有氧化铁的铁片投入足量的稀硫酸中，直到铁片完全溶解，经分析该溶液中无Fe3＋，且生成的Fe2＋与反应生成的H2的物质的量之比为3∶1，则原混合物中Fe2O3与Fe的物质的量之比为(　　)
A．1∶1 B．2∶5
C．4∶1 D．3∶1
B　解析：设原混合物中含有Fe的物质的量为x，Fe2O3的物质的量为y，根据化学方程式可知
Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
y y
Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4
y y 3y
Fe　＋　H2SO4===FeSO4　＋　H2↑
(x－y) (x－y) (x－y)
则[3y＋(x－y)]∶(x－y)＝3∶1，解得y∶x＝2∶5。

铁的特殊性质
(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得氯化物不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(3)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。
(4)Fe3O4的组成可理解为FeO·Fe2O3，与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应时生成Fe2＋和Fe3＋。

⊳角度2　铁的氧化物和氢氧化物
3．(双选)某固体混合物X中可能存在Fe、FeO、CuO、MnO2、K2CO3、KCl中的若干种，为确定固体成分，某同学进行了如下实验(部分实验条件略去)：

下列说法正确的是(　　)
A．溶液1中一定存在KCl，不存在K2CO3
B．固体1中一定存在Fe和CuO
C．固体1中一定存在MnO2
D．溶液2中一定存在Fe3＋
BC　解析：A项，由溶液1中加入AgNO3有白色沉淀可知溶液中KCl、K2CO3均可能存在，错误；B项，由红色不溶物可知，CuO被盐酸溶解生成Cu2＋，Fe将Cu2＋还原为Cu，则一定存在Fe和CuO，正确；C项，MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，MnO2一定存在，正确；D项，有Cu剩余，则溶液2中不可能存在Fe3＋，错误。
4．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无明显变化。若用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为(　　)
A．0.24 mol B．0.21 mol
C．0.16 mol D．0.14 mol
B　解析：n(HNO3)＝0.12 L×4 mol·L－1＝0.48 mol，n(NO)＝＝0.06 mol，往所得溶液中加入KSCN溶液，无明显变化，说明全部生成Fe2＋，溶液中溶质为Fe(NO3)2，则原混合物中铁元素的物质的量为＝0.21 mol，故用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物，最终得到铁的物质的量为0.21 mol。

制备Fe(OH)2常用的三种方法
制备Fe(OH)2要防止Fe(OH)2与空气接触，配制溶液的蒸馏水需煮沸除去溶解的O2。
方法一：有机层覆盖法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，如图1所示。

方法二：还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合，如图2所示。

方法三：电解法
用铁做阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。

考点2　“铁三角”及Fe2＋、Fe3＋的检验与探究
[抓本质·悟考法]
(2020·天津模拟)[任务一]探究墨粉中铁的氧化物。墨粉是由树脂、炭黑、电荷剂、磁粉(铁氧化物)等组成的。
(1)向一定量墨粉中加入适量的稀硫酸充分振荡后，向试管中缓缓压入棉花团至试管底部，棉花团所起的作用是________。
(2)取(1)中水层部分清液，把清液分装两试管，一试管中加入适量NaOH溶液，出现________，证明有Fe3＋，另一试管中加入铁氰化钾溶液，立即出现________，证明有Fe2＋。
[任务二]设计实验方案，测定墨粉中铁元素的质量分数。取10.6 g墨粉经过一系列操作，配制成 250 mL 溶液(溶液中铁元素全部转化为Fe3＋)，取出20.00 mL溶液，用0.500 0 mol·L－1的KI溶液滴定。
(3)滴定过程中，选择的指示剂是________(填标号)。
a．淀粉溶液 b．KSCN溶液
c．K3[Fe(CN)6]溶液 d．NaOH溶液
(4)若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L－1 KI溶液20.00 mL，则墨粉中铁的质量分数为________(百分数保留两位整数)。
[任务三]了解Fe3O4的工业制备。复印机使用的墨粉的主要成分是Fe3O4，如图是利用硫铁矿烧渣制备高纯Fe3O4的工艺流程。

已知：
①Fe(OH)2＋2Fe(OH)3===Fe3O4·4H2O；
②(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶；
③NH4Fe(SO4)2·12H2O在乙醇与水的混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线如图所示：

回答下列问题：
(5)①浸出液中含有的金属阳离子为________，操作②中加入铁屑的目的是_______________________________________。
(6)步骤③用H2O2作氧化剂的优点是________。
(7)经步骤⑤后，一般需要对所得晶体进行洗涤和干燥处理。请说出选择乙醇和水的混合液作为洗涤液的理由_________________。
解析：(1)向一定量墨粉中加入适量的稀硫酸充分振荡后，向试管中缓缓压入棉花团至试管底部，铁氧化物溶解，碳等物质不溶，棉花团所起的作用是过滤。(2)取(1)中水层部分清液，把清液分装两试管，一试管中加入适量NaOH溶液，出现红褐色沉淀[Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓]，证明有Fe3＋；另一试管中加入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，证明有Fe2＋。(3)滴定的原理为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，滴定过程中，用KSCN溶液做指示剂，红色褪去时，停止滴定。(4)若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L－1 KI溶液20.00 mL，则墨粉中铁的质量分数为
×100%≈66%。(5)①四氧化三铁溶于硫酸，再用H2S将Fe3＋还原，加Fe可防止Fe2＋被氧化，浸出液中含有的金属阳离子为Fe2＋。(6)双氧水是绿色氧化剂，反应后生成水，步骤③用H2O2做氧化剂的优点是不产生杂质、无污染。(7)根据题目提供的信息②③，经步骤⑤后，对所得晶体进行洗涤和干燥处理，选择乙醇和水的混合液作为洗涤液的理由是洗去(NH4)2SO4，减少 NH4Fe(SO4)2 的溶解。

【解题关键点】
(1)检验Fe3＋可选用NaOH溶液或KSCN溶液，Fe3＋与SCN－的反应为可逆反应，也可用于氧化还原反应滴定中Fe3＋的检验。
(2)Fe2＋溶液易被氧化，可加入单质铁防止氧化。
【易错失分点】
(1)向一定量墨粉中加入适量的稀硫酸充分振荡后，向试管中缓缓压入棉花团至试管底部，不清楚棉花团的作用。
(2)不能正确运用题中信息，错误回答乙醇和水的混合液作为洗涤液的原因。
[自主解答]
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_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
答案：(1)过滤
(2)红褐色沉淀　蓝色沉淀
(3)b
(4)66%
(5)Fe2＋　防止Fe2＋被氧化
(6)不产生杂质、无污染
(7)洗去(NH4)2SO4，减少NH4Fe(SO4)2的溶解
[多角度·突破练]
⊳角度1　“铁三角”的应用
1．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是(　　)
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
B　解析：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，还原性：Fe>Cu。若无固体剩余，这说明铁粉完全被溶液中的铁离子氧化，但此时溶液中不一定还有Fe3＋，A不正确；若有固体存在，则固体中一定有铜，可能还有铁，因此溶液中一定有Fe2＋，B正确；若溶液中有Cu2＋，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定没有固体析出，C不正确；若溶液中有Fe2＋，但如果溶液中Fe3＋过量，则不一定有Cu析出，D不正确。
2．下列除杂的操作不正确的是(　　)
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
C　解析：A项，FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入Mg与H＋反应，上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，正确；B项，加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，正确；C项，加入NaOH溶液、Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，错误；D项，先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，正确。

“铁三角”的重要应用

(1)判断离子共存
Fe2＋,不共存NO(H＋)、ClO－、MnO；
Fe3＋,不共存S2－、I－、SO；
Fe2＋、Fe3＋,不共存HCO、CO等水解相互促进的离子。
(2)除杂
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加氯水或H2O2
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
(3)盐溶液的配制与保存



⊳角度2　Fe2＋、Fe3＋的性质和检验
3．下列离子的检验方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH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Fe2＋，不含有Mg2＋
C　解析：A项中只能说明含有Fe3＋，无法说明是否含Fe2＋；B项原溶液中可能只有Fe3＋而没有Fe2＋；D项中在生成红褐色沉淀Fe(OH)3时可能掩盖了生成的白色沉淀Mg(OH)2，因此无法判断原溶液中是否有Mg2＋。
4．某学生设计了如图所示的方法，鉴定盐A的组成成分，由此分析，下列结论中正确的是(　　)

A．A中一定有Fe3＋
B．C中一定有Fe3＋
C．B为AgI沉淀
D．A一定为FeBr2溶液
B　解析：HNO3具有强氧化性，可氧化Fe2＋，A中不一定有Fe3＋，A错；AgI为黄色沉淀，C错；A可能是FeBr3溶液、FeBr2溶液或二者的混合物，D错。

检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项
(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。
(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4溶液，有干扰)。

1．(命题情境：化学与生活)下列有关说法不正确的是(　　)
选项
A
B
C
D
生活中的应用

月饼袋内放有小袋铁粉

口服补血剂(琥珀酸亚铁)并同时服用维生素C

饼干包装盒内放有小袋硅胶

肉制品中添加适量的亚硝酸钠
作用
铁粉有抗氧化作用
维生素C有防止Fe2＋被还原作用
硅胶有吸水作用
亚硝酸钠有防腐作用
B　解析：铁是活泼的金属，具有还原性，可做抗氧化剂，A正确；维生素C和Fe2＋均具有还原性，维生素C有防止Fe2＋被氧化的作用，B错误；硅胶多孔，具有吸水性，可做食品干燥剂，C正确；虽然亚硝酸钠有毒，但亚硝酸钠具有防腐作用，可在肉制品中适量添加，D正确。
2．(2020·长沙模拟)在农村，有些地区由于使用了没有保护措施的铁制自来水管，导致水中含有Fe3＋，用这种水泡的茶，茶水的颜色略带黑色。我们可以在这种水中加入下列哪种溶液使溶液呈红色来检验Fe3＋(　　)
A．K2S B．KCN
C．KSCN D．KCl
C　解析：Fe3＋可与KSCN形成红色的Fe(SCN)3，因此可加入KSCN溶液使溶液呈红色来检验Fe3＋。
3．(2021·成都模拟)下列说法错误的是(　　)
A．用于新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
B．芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像，该过程并不涉及化学变化
C．纳米级的钛白可由TiCl4水解制得：TiCl4＋2H2OTiO2＋4HCl
D．被誉为“中国天眼”的射电望远镜，其“眼眶”的结构钢梁属于合金材料
B　解析：Fe3O4俗称磁性氧化铁，具有磁性，用于新版人民币票面图案等处的油墨中，故A正确；光敏树脂是高分子化合物，在紫外线照射下，这些分子结合成交联聚合物高分子，有新物质生成，属于化学变化，故B错误；TiCl4水解的化学方程式为TiCl4＋2H2OTiO2＋4HCl，故C正确；射电望远镜主体部分由铝合金反射镜面与支撑它的角钢(含有锰)塔架组成，钢梁属于合金材料，故D正确。
4．(命题情境：化学与饮用水处理)(双选)高铁酸钠是一种新型高效水处理剂，主要制备方法如下：
湿法：Fe(OH)3＋NaClO＋NaOH―→Na2FeO4＋NaCl＋H2O(反应未配平)
干法：2FeSO4＋6Na2O2 ===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑
下列说法正确的是(　　)
A．高铁酸钠既有杀菌消毒的作用也有净水的作用
B．用湿法制备1 mol Na2FeO4需消耗1 mol NaClO
C．干法中被FeSO4还原的Na2O2与做还原剂的Na2O2的物质的量之比为4∶1
D．分别用湿法和干法制备等量高铁酸钠，两个反应过程中转移的电子数相同
AC　解析：高铁酸钠中铁元素的化合价为＋6价，高铁酸钠具有强氧化性，既有杀菌消毒的作用也有净水的作用，A正确；根据湿法：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH ===2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O，制取1 mol Na2FeO4需消耗1.5 mol NaClO，B错误；根据干法：2FeSO4＋6Na2O2 ===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，被FeSO4还原的Na2O2有4 mol，做还原剂的Na2O2有1 mol，其物质的量之比为4∶1，C正确；干法制备2 mol Na2FeO4，转移 10 mol 电子，湿法制备2 mol Na2FeO4，转移6 mol电子，转移的电子数不相同，D错误。
5．(命题情境：化学与生活)有代表就食品和药品行业存在的问题向“两会”提交议案，得到与会众多位代表的关注。
(1)某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、氢氧化镁、淀粉。试写出该抗酸药发挥功效时的离子方程式：_____________________。
(2)甲状腺肿大俗称“大脖子病”，是由身体缺少________(填元素符号)所致，该元素属________(填“常量元素”或“微量元素”)
(3)药物“速力菲”(琥珀酸亚铁薄膜衣片)适用于明确原因的缺铁性贫血。其主要活性成分是琥珀酸亚铁(含Fe2＋为34.0%～36.0%的无水碱式盐，不溶于水也不溶于乙醇)。性状为薄膜衣片，除去薄膜衣后显暗黄色。使用时与维生素C同服有利于吸收等。该药品的薄膜衣的作用是____________________，该药品与维生素C同服效果更好，这是因为维生素C具有________(填“氧化”或“还原”)性，薄膜衣是一种淀粉制品，淀粉在人体内水解最终转化为________。
解析：(1)氢氧化镁是碱，能中和氢离子，因此该抗酸药发挥功效时的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。(2)甲状腺肿大是由身体缺少碘元素所致，元素符号为I，该元素属微量元素。(3)琥珀酸亚铁易被氧化，因此药品薄膜衣的作用是将琥珀酸亚铁与空气隔离，防止Fe2＋被氧化；该药品与维生素C同服效果更好，这说明能防止Fe2＋被氧化，因此维生素C具有还原性；淀粉是多糖，在人体内水解最终转化为葡萄糖。
答案：(1)Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
(2)I　微量元素
(3)隔断该药品与空气的接触，防止Fe2＋被氧化　还原　葡萄糖