資源簡介

一、主干知識——在微點判斷中澄清
1．判斷下列有關鐵及其化合物敘述的正誤
(1)Fe與H2O(g)在高溫下反應生成Fe2O3(　 )
(2)Fe與足量強酸反應生成Fe3＋(　 )
(3)FeO、Fe2O3、Fe3O4均為黑色固體，均屬于堿性氧化物(　 )
(4)Fe3O4是由FeO和Fe2O3混合而成的混合物(　 )
(5)Fe與FeCl3反應的離子方程式為Fe＋Fe3＋===2Fe2＋(　 )
(6)FeCl3與Cu的反應為置換反應(　 )
(7)FeO溶于稀HNO3生成Fe(NO3)2(　 )
(8)Fe(OH)2制備時要避免O2的存在，是因為Fe(OH)2具有強還原性(　 )
(9)除去Fe2(SO4)3中的Fe2＋可加入氯水(　 )
(10)Fe2＋、NO、Cl－、H＋可以大量共存(　 )
(11)FeCl2溶液中的Fe3＋可以加入足量Fe粉除去Fe3＋(　 )
2．判斷下列有關合金與金屬材料敘述的正誤
(1)合金是金屬與金屬熔合而成的純凈物(　 )
(2)合金的化學性質決定于各組分金屬的化學性質(　 )
(3)生鐵和鋼都是鐵合金，其熔點均高于純鐵(　 )
(4)不銹鋼是一種合金鋼，其合金元素主要是Cr和Ni(　 )
(5)硬鋁是一種鋁合金，具有較強的抗腐蝕能力，不溶于強堿(　 )
(6)儲氫合金是一種新型合金，可以吸收大量H2，稍加熱又能分解出H2(　 )
(7)Al2O3是金屬氧化物，也屬于兩性氧化物，能與酸、堿反應(　 )
(8)鋁是一種活潑金屬，在空氣中易形成一層致密的氧化物薄膜，保護內部金屬(　 )
(9)等質量的鋁分別投入足量的稀H2SO4、NaOH溶液中，生成H2的質量相等(　 )
二、綜合思維——在知識融會中貫通
(一)鐵及其重要化合物　
[綜合訓練]
1．下列有關鐵及其化合物的說法正確的是(　 )
A．將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中，制備Fe(OH)3膠體
B．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色
C．Cu與FeCl3溶液反應可生成CuCl2
D．Fe與Cl2反應生成FeCl3，推測Fe與I2反應生成FeI3
2．化合價和物質類別是整理元素及化合物知識的兩個要素，可表示為“價—類”二維圖。鐵元素的“價—類”二維圖如圖所示，下列說法正確的是(　 )
A．工業上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應為置換反應
B．Fe3O4中鐵元素為＋4價
C．維生素C能將Fe3＋轉化為Fe2＋，該過程中維生素C做還原劑
D．Fe(OH)2濁液露置于空氣中，由白色立即變為紅褐色
3．探究鐵及其化合物的性質，下列方案設計、現象和結論都正確的是(　 )
選項 實驗方案 現象 結論
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短時間內無明顯現象 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱
B 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液變成紅色 該溶液中無Fe2＋
C 將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液 溶液呈淺綠色 食品脫氧劑樣品中沒有＋3價鐵
D 向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續煮沸 溶液先變成紅褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe(OH)3膠體，再聚集成Fe(OH)3沉淀
4．將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如圖所示。下列說法正確的是(　 )
A．步驟Ⅱ反應的離子方程式：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓
B．有1 mol H2S轉化為硫單質時，理論上消耗O2的物質的量為1 mol [若溶液中n(Fe3＋)不變]
C．在圖示轉化中，化合價不變的元素只有氫和氯
D．提高混合氣體中空氣比例，充分攪拌，可以使得到的S中不含CuS
(二)金屬材料　
鐵合金 鋼(合金鋼、碳素鋼)，生鐵
鋁合金 目前用途廣泛的合金之一
硬鋁：密度小、強度高，具有較強的抗腐蝕能力，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料
新型合金 儲氫合金、鈦合金、耐熱合金、形狀記憶合金
廣泛應用于航空航天、生物工程和電子工業等領域
[綜合訓練]
5．化學材料助力科技成果的轉化與應用。下列說法錯誤的是(　 )
A．“玉兔二號”鈦合金篩網輪的主要成分是非金屬材料
B．“天問一號”使用的新型鎂鋰合金屬于金屬材料
C．使用La Ni合金儲氫是利用其與H2形成金屬氫化物
D．建設美麗鄉村大量使用鋼材，鋼材屬于金屬材料
6．下列有關物質的性質與用途的描述錯誤的是(　 )
A．鎂鋁合金能全部溶解于稀鹽酸中
B．鎂鋁合金的密度大、強度高，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料
C．Al、Al2O3均能與酸、堿反應，因此鋁制炊具不宜用來蒸煮酸性或堿性食物
D．硬鋁具有較強的抗腐蝕能力
7．下列關于新型合金材料說法不正確的是(　 )
A．鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料
B．鈦合金生物相容性好，強度大，可作人造骨骼
C．形狀記憶合金可在使合金發生形變的作用力消失后恢復原狀
D．利用合金的熔點低于各成分金屬這一特點可制得耐熱合金
三、遷移應用——在課題活動中踐行
課題活動　探究生活中涉及鐵的重要化合物的性質及應用
鐵的重要化合物在我們日常生活中經常涉及。如鐵是人體必需的微量元素，鐵元素在人體中具有造血功能，參與血紅蛋白、細胞色素及各種酶的合成。今以缺鐵性補鐵，果汁中鐵的存在形式來融通相關性質，達到學以致用的目的。
　　　　　　　　　　　　　　　　
探究目標(一)　常見補血劑中鐵的存在形式
常見的治療缺鐵性貧血的方法是服用補鐵藥物，市場上常見的補鐵藥物很多，如乳酸亞鐵口服液、阿膠補血顆粒、琥珀酸亞鐵片等，其中琥珀酸亞鐵片薄膜衣為棕黃色，除去薄膜衣后顯暗黃色，藥片中Fe2＋的含量約為34.0%～36.0%。該藥片在水和乙醇中的溶解度不大。
1．甲組：藥片白色沉淀―→灰綠色沉淀―→紅褐色沉淀
甲組同學按照設計的方案完成實驗，但遺憾的是他們沒有得到預期的實驗結果。
甲組實驗失敗的可能原因是什么？
2．常用的口服鐵劑有硫酸亞鐵、乳酸亞鐵、葡萄糖酸亞鐵、富馬酸亞鐵等，說明補鐵劑中含有的鐵元素是以Fe2＋形式存在的。要證明該補鐵劑中不含有Fe3＋而含有Fe2＋，乙組同學計劃選用如下幾種試劑，實驗操作時最佳順序為________。
①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液
③加入少量KSCN溶液
3．丙組同學在參考書上查得如下資料：
(1)人體胃液中有大量鹽酸，能溶解多種物質。
(2)H2O2不穩定，光照、加熱和微量雜質會促使其分解；H2O2中氧元素為－1價，它既有氧化性又有還原性。
他們認真思考了甲組實驗失敗的原因，模擬藥服用后在人體中溶解的變化過程，重新設計并完成下列實驗：
丙組：藥片淡黃色渾濁液淡紅色溶液紅色加深，有氣體產生，后又褪色
①試劑1、試劑2分別是什么？加入試劑2后，溶液顯淡紅色的原因是什么？
②加雙氧水后，紅色加深的原因是什么？有氣體產生后又褪色的可能原因是什么？
③根據氧化還原反應中元素的化合價變化情況，試寫出在酸性條件下Fe2＋與雙氧水反應的離子方程式。
探究目標(二)　蘋果汁變色的原理探究
蘋果汁是人們非常喜愛的飲料，在空氣中會慢慢由淺綠色變為棕黃色。已知：
①蘋果汁中含有0.001%的二價鐵物質，同時也含有多酚類物質，多酚可與空氣中的氧氣反應變為褐色。
②二價鐵在空氣中反應能變為三價鐵，且三價鐵的溶液為黃色。
[實驗1]　某興趣小組的同學按照如圖操作進行實驗，②中未出現明顯變化，③中溶液變為紅色。
[實驗2]　
實驗操作 實驗現象
將上述試管分別放置于空氣中一段時間 試管編號 1 min 10 min 24 h
① 黃褐色 褐色 深褐色
② 無明顯變化 無明顯變化 無明顯變化
③ 略有些黃色 淺黃 黃色
1.實驗1中的現象說明了什么問題？寫出有關的離子方程式。
2．實驗1中新制氯水可以用H2O2溶液嗎？若可以，寫出離子方程式。
3．實驗2的試管②中FeSO4溶液應該怎樣選擇？為什么？
4．蘋果汁在空氣中變色與Fe2＋有關嗎？
5．實驗2的試管③中的現象說明了什么？
6．維生素C可以減緩蘋果汁的變色，利用了維生素C的什么性質？
[素養訓練]
1．電子工業上使用的印刷電路板，是在敷有銅膜的塑料板上以涂層保護所要的線路，然后用三氯化鐵濃溶液作用掉(腐蝕)未受保護的銅膜后形成的。某工程師為了從使用過的腐蝕廢液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放將導致環境污染及資源的浪費)中回收銅，并將鐵的化合物全部轉化為FeCl3溶液作為腐蝕液原料循環使用，準備采用下列步驟：
(1)步驟Ⅰ的操作名稱：________；所需玻璃儀器：________、________、________。
(2)寫出FeCl3溶液與銅箔發生反應的離子方程式：________________________________________________________________________。
(3)檢驗廢腐蝕液中是否含有Fe3＋所需試劑名稱：________，實驗現象：________________________________________________________________________。
(4)向②中加入NaOH溶液并長時間暴露在空氣中，此過程的現象：________________________________________________________________________，
此轉化的化學方程式為________________________________________________。
(5)寫出③中所含物質：________，⑥發生反應的離子方程式：________________________________________________________________________。
2．某一化學興趣小組對某一藥廠生產的硫酸亞鐵糖衣片進行探究：
[提出問題]
這種糖衣片中是否含有硫酸亞鐵，若有，含量是多少？
[查閱資料]
①亞鐵離子遇具有氧化性的物質時易被氧化。如氫氧化亞鐵為白色沉淀，在空氣中會迅速被氧化成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，這是氫氧化亞鐵的典型特征。
②亞鐵鹽溶于水時，會產生少量氫氧根離子而產生沉淀(溶液渾濁)。
[實驗探究]
(1)對硫酸亞鐵來說，藥片的糖衣起到的作用是
________________________________________________________________________。
(2)為了不影響后續檢驗亞鐵鹽，檢驗硫酸鹽可用的試劑是________(填“A”或“B”)。
A．用硝酸酸化的硝酸鋇溶液
B．用鹽酸酸化的氯化鋇溶液
(3)檢驗亞鐵鹽可用的試劑是______________，現象為______________________________。
(4)上述鑒定硫酸亞鐵的成分時需加水溶解，并加1滴稀鹽酸，能否用稀硫酸代替稀鹽酸________(填“能”或“不能”)。
(5)取十粒糖衣片，稱其質量為5 g，溶于20 g水中；溶解藥品時用到玻璃棒的作用是________________________________________________________________________。
(6)向所配溶液中滴加氯化鋇溶液至略過量，過濾、洗滌、干燥、稱量，沉淀質量為4.66 g，計算該糖衣片中硫酸亞鐵的質量分數__________。
第三單元 整體教學設計與階段驗收評價
一、主干知識——在微點判斷中澄清　
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√
(9)×　(10)×　(11)√
2．(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√　(7)√　(8)√　(9)√
二、綜合思維——在知識融會中貫通　
1．選C　制備Fe(OH)3膠體，應將飽和氯化鐵溶液滴入沸水中，A錯誤；向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不顯紅色，B錯誤；Cu與FeCl3溶液反應可生成CuCl2和FeCl2，C正確；I2的氧化性較弱，故與鐵反應生成FeI2，D錯誤。
2．選C　A項，該反應不是置換反應，錯誤；B項，Fe3O4中鐵存在＋2、＋3價，錯誤；D項，Fe(OH)2立即變為灰綠色，最后變為紅褐色，錯誤。
3．選D　FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe，溶液由淺綠色變為無色，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋強，A錯誤；鐵離子可能先與單質鐵生成亞鐵離子，使溶液呈淺綠色，C錯誤；向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，制取Fe(OH)3膠體，繼續加熱則膠體因聚沉變為沉淀，D正確。
4．選D　步驟Ⅱ中，CuS與Fe3＋反應，生成Fe2＋、Cu2＋、S，反應的離子方程式為2Fe3＋＋CuS===2Fe2＋＋Cu2＋＋S，A錯誤；依據得失電子守恒，可建立關系式：O2～4Fe3＋～2H2S，則有1 mol H2S轉化為硫單質時，理論上消耗O2的物質的量為0.5 mol [若溶液中n(Fe3＋)不變]，B錯誤；在圖示轉化中，Cu、H、Cl始終保持＋2、＋1、－1價，所以化合價不變的元素有銅、氫和氯，C錯誤；提高混合氣體中空氣比例，可以得到充足的Fe3＋，從而保證CuS完全轉化為S等，D正確。
5．選A　鈦合金篩網輪的主要成分是金屬材料，故A錯誤；新型鎂鋰合金屬于金屬材料，故B正確；鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來，可作儲氫材料，故C正確；金屬及其合金都是金屬材料，鋼材是鐵的合金，屬于金屬材料，故D正確。
6．選B　鎂鋁合金的密度小，鎂、鋁均為輕金屬，B錯誤。
7．選D　耐熱合金的熔點很高，與合金的熔點低說法相悖，故D錯誤。
三、遷移應用——在課題活動中踐行　
探究目標(一)
1．提示：該藥片在水中的溶解度不大，少量藥片溶解后的溶液中幾乎不存在Fe2＋，所以得不到預期的實驗結果(其他答案合理也可)。
2．提示：③①
3．提示：①鹽酸、KSCN溶液；有少量Fe2＋已經被氧化為Fe3＋，與SCN－結合成濃度較小的紅色Fe(SCN)3。②加入的H2O2能將Fe2＋氧化為Fe3＋，導致溶液中Fe3＋濃度增大，Fe(SCN)3濃度也隨之增大，所以紅色加深。有氣體產生可能是雙氧水在Fe3＋催化作用下生成O2，后又褪色可能是H2O2把SCN－氧化了。③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
探究目標(二)
1．提示：說明鮮蘋果汁中不含Fe3＋，含有Fe2＋。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。
2．提示：可以，2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。
3．提示：試管②中FeSO4溶液溶質的質量分數為0.001%。因為根據資料信息蘋果汁中含有0.001%的二價鐵物質，為了更好地與蘋果汁比較，所以控制變量，實驗2的試管②中FeSO4溶液溶質的質量分數也應該為0.001%。
4．提示：無關。
5．提示：Fe2＋在空氣中可以被氧化為Fe3＋。
6．提示：還原性。
[素養訓練]
1．解析：廢液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向廢液中加入過量Fe，發生反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，然后過濾，濾液中含有FeCl2，濾渣中含有Cu、Fe，向濾渣中加入過量HCl，Fe溶解，Cu不溶解，然后過濾得到金屬單質Cu，濾液中含有FeCl2，向FeCl2濾液中通入過量Cl2，發生的反應為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，從而得到FeCl3溶液，以此解答該題。
答案：(1)過濾　燒杯　漏斗　玻璃棒　(2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　(3)硫氰酸鉀　溶液由黃色轉化為紅色　(4)先產生白色絮狀沉淀，然后迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(5)Fe、Cu　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2．解析：(1)藥片的糖衣隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效。(2)驗硫酸亞鐵不能選用硝酸酸化的硝酸鋇溶液，因為硝酸具有強氧化性，可將硫酸亞鐵氧化。(3)驗證Fe2＋可用氫氧化鈉溶液，現象為產生白色沉淀并迅速變成紅褐色沉淀。(4)亞鐵鹽在酸性條件下還原性降低，加入鹽酸酸化，可防止硫酸亞鐵被氧化，但不能用硫酸來替代鹽酸，因后續反應要通過硫酸鋇檢驗硫酸亞鐵的含量。(5)溶解藥品時玻璃棒的作用是攪拌。(6)由FeSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋FeCl2可知，硫酸亞鐵的質量＝4.66 g÷233 g·mol－1×152 g·mol－1＝3.04 g，糖衣片中硫酸亞鐵的質量分數：×100%＝60.8%。
答案：(1)隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效
(2)B　(3)氫氧化鈉溶液　產生白色沉淀并迅速變成紅褐色沉淀　(4)不能　(5)攪拌以促進溶解　(6)60.8%(共50張PPT)
單元整體教學設計與階段驗收評價
目錄
一、主干知識——在微點判斷中澄清
二、綜合思維——在知識融會中貫通
三、遷移應用——在課題活動中踐行
在微點判斷中澄清
一、主干知識
1．判斷下列有關鐵及其化合物敘述的正誤
(1)Fe與H2O(g)在高溫下反應生成Fe2O3( )
(2)Fe與足量強酸反應生成Fe3＋ ( )
(3)FeO、Fe2O3、Fe3O4均為黑色固體，均屬于堿性氧化物( )
(4)Fe3O4是由FeO和Fe2O3混合而成的混合物( )
(5)Fe與FeCl3反應的離子方程式為Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ ( )
×
×
×
×
×
(6)FeCl3與Cu的反應為置換反應( )
(7)FeO溶于稀HNO3生成Fe(NO3)2 ( )
(8)Fe(OH)2制備時要避免O2的存在，是因為Fe(OH)2具有強還原性( )
(9)除去Fe2(SO4)3中的Fe2＋可加入氯水( )
×
×
√
×
×
√
2．判斷下列有關合金與金屬材料敘述的正誤
(1)合金是金屬與金屬熔合而成的純凈物( )
(2)合金的化學性質決定于各組分金屬的化學性質( )
(3)生鐵和鋼都是鐵合金，其熔點均高于純鐵( )
(4)不銹鋼是一種合金鋼，其合金元素主要是Cr和Ni ( )
(5)硬鋁是一種鋁合金，具有較強的抗腐蝕能力，不溶于強堿( )
×
√
×
√
×
(6)儲氫合金是一種新型合金，可以吸收大量H2，稍加熱又能分解出H2( )
(7)Al2O3是金屬氧化物，也屬于兩性氧化物，能與酸、堿反應( )
(8)鋁是一種活潑金屬，在空氣中易形成一層致密的氧化物薄膜，保護內部金屬( )
(9)等質量的鋁分別投入足量的稀H2SO4、NaOH溶液中，生成H2的質量相等( )
√
√
√
√
在知識融會中貫通
二、綜合思維
(一)鐵及其重要化合物
[綜合訓練]
1．下列有關鐵及其化合物的說法正確的是(　 )
A．將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中，制備Fe(OH)3膠體
B．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色
C．Cu與FeCl3溶液反應可生成CuCl2
D．Fe與Cl2反應生成FeCl3，推測Fe與I2反應生成FeI3
√
解析：制備Fe(OH)3膠體，應將飽和氯化鐵溶液滴入沸水中，A錯誤；向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不顯紅色，B錯誤；Cu與FeCl3溶液反應可生成CuCl2和FeCl2，C正確；I2的氧化性較弱，故與鐵反應生成FeI2，D錯誤。
2．化合價和物質類別是整理元素及化合物知識的兩個要素，可表示為“價—類”二維圖。鐵元素的“價—類”二維圖如圖所示，下列說法正確的是(　 )
√
A．工業上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應為置換反應
B．Fe3O4中鐵元素為＋4價
C．維生素C能將Fe3＋轉化為Fe2＋，該過程中維生素C做還原劑
D．Fe(OH)2濁液露置于空氣中，由白色立即變為紅褐色
解析：A項，該反應不是置換反應，錯誤；B項，Fe3O4中鐵存在＋2、＋3價，錯誤；D項，Fe(OH)2立即變為灰綠色，最后變為紅褐色，錯誤。
3．探究鐵及其化合物的性質，下列方案設計、現象和結論都正確的是(　 )
選項 實驗方案 現象 結論
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短時間內無明顯現象 Fe2＋的氧化能力
比Zn2＋弱
B 向某溶液中滴加KSCN 溶液 溶液變成紅色 該溶液中無Fe2＋
√
C 將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液 溶液呈淺綠色 食品脫氧劑樣品中
沒有＋3價鐵
D 向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續煮沸 溶液先變成紅褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe(OH)3膠體，再聚集成Fe(OH)3沉淀
續表
解析：FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe，溶液由淺綠色變為無色，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋強，A錯誤；鐵離子可能先與單質鐵生成亞鐵離子，使溶液呈淺綠色，C錯誤；向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，制取Fe(OH)3膠體，繼續加熱則膠體因聚沉變為沉淀，D正確。
4．將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如圖所示。下列說法正確的是(　 )
A．步驟Ⅱ反應的離子方程式：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓
B．有1 mol H2S轉化為硫單質時，理論上消耗O2的物質的量為1 mol [若溶液中n(Fe3＋)不變]
C．在圖示轉化中，化合價不變的元素只有氫和氯
D．提高混合氣體中空氣比例，充分攪拌，可以使得到的S中不含CuS
√
解析：步驟Ⅱ中，CuS與Fe3＋反應，生成Fe2＋、Cu2＋、S，反應的離子方程式為2Fe3＋＋CuS===2Fe2＋＋Cu2＋＋S，A錯誤；依據得失電子守恒，可建立關系式：O2～4Fe3＋～2H2S，則有1 mol H2S轉化為硫單質時，理論上消耗O2的物質的量為0.5 mol [若溶液中n(Fe3＋)不變]，B錯誤；在圖示轉化中，Cu、H、Cl始終保持＋2、＋1、－1價，所以化合價不變的元素有銅、氫和氯，C錯誤；提高混合氣體中空氣比例，可以得到充足的Fe3＋，從而保證CuS完全轉化為S等，D正確。
(二)金屬材料
鐵合金 鋼(合金鋼、碳素鋼)，生鐵
鋁合金 目前用途廣泛的合金之一
硬鋁：密度小、強度高，具有較強的抗腐蝕能力，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料
新型合金 儲氫合金、鈦合金、耐熱合金、形狀記憶合金
廣泛應用于航空航天、生物工程和電子工業等領域
[綜合訓練]
5．化學材料助力科技成果的轉化與應用。下列說法錯誤的是(　 )
A．“玉兔二號”鈦合金篩網輪的主要成分是非金屬材料
B．“天問一號”使用的新型鎂鋰合金屬于金屬材料
C．使用La-Ni合金儲氫是利用其與H2形成金屬氫化物
D．建設美麗鄉村大量使用鋼材，鋼材屬于金屬材料
√
解析：鈦合金篩網輪的主要成分是金屬材料，故A錯誤；新型鎂鋰合金屬于金屬材料，故B正確；鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來，可作儲氫材料，故C正確；金屬及其合金都是金屬材料，鋼材是鐵的合金，屬于金屬材料，故D正確。
6．下列有關物質的性質與用途的描述錯誤的是(　 )
A．鎂鋁合金能全部溶解于稀鹽酸中
B．鎂鋁合金的密度大、強度高，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料
C．Al、Al2O3均能與酸、堿反應，因此鋁制炊具不宜用來蒸煮酸性或堿性食物
D．硬鋁具有較強的抗腐蝕能力
解析：鎂鋁合金的密度小，鎂、鋁均為輕金屬，B錯誤。
√
7．下列關于新型合金材料說法不正確的是(　 )
A．鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料
B．鈦合金生物相容性好，強度大，可作人造骨骼
C．形狀記憶合金可在使合金發生形變的作用力消失后恢復原狀
D．利用合金的熔點低于各成分金屬這一特點可制得耐熱合金
解析：耐熱合金的熔點很高，與合金的熔點低說法相悖，故D錯誤。
√
在課題活動中踐行
三、遷移應用
課題活動　探究生活中涉及鐵的重要化合物的性質及應用
鐵的重要化合物在我們日常生活中經常涉及。如鐵是人體必需的微量元素，鐵元素在人體中具有造血功能，參與血紅蛋白、細胞色素及各種酶的合成。今以缺鐵性補鐵，果汁中鐵的存在形式來融通相關性質，達到學以致用的目的。
探究目標(一)　常見補血劑中鐵的存在形式
常見的治療缺鐵性貧血的方法是服用補鐵藥物，市場上常見的補鐵藥物很多，如乳酸亞鐵口服液、阿膠補血顆粒、琥珀酸亞鐵片等，其中琥珀酸亞鐵片薄膜衣為棕黃色，除去薄膜衣后顯暗黃色，藥片中Fe2＋的含量約為34.0%～36.0%。該藥片在水和乙醇中的溶解度不大。
甲組同學按照設計的方案完成實驗，但遺憾的是他們沒有得到預期的實驗結果。
甲組實驗失敗的可能原因是什么？
提示：該藥片在水中的溶解度不大，少量藥片溶解后的溶液中幾乎不存在Fe2＋，所以得不到預期的實驗結果(其他答案合理也可)。
2．常用的口服鐵劑有硫酸亞鐵、乳酸亞鐵、葡萄糖酸亞鐵、富馬酸亞鐵等，說明補鐵劑中含有的鐵元素是以Fe2＋形式存在的。要證明該補鐵劑中不含有Fe3＋而含有Fe2＋，乙組同學計劃選用如下幾種試劑，實驗操作時最佳順序為________。
①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液
③加入少量KSCN溶液
③①
3．丙組同學在參考書上查得如下資料：
(1)人體胃液中有大量鹽酸，能溶解多種物質。
(2)H2O2不穩定，光照、加熱和微量雜質會促使其分解；H2O2中氧元素為－1價，它既有氧化性又有還原性。
他們認真思考了甲組實驗失敗的原因，模擬藥服用后在人體中溶解的變化過程，重新設計并完成下列實驗：
①試劑1、試劑2分別是什么？加入試劑2后，溶液顯淡紅色的原因是什么？
提示：①鹽酸、KSCN溶液；有少量Fe2＋已經被氧化為Fe3＋，與SCN－結合成濃度較小的紅色Fe(SCN)3。
②加雙氧水后，紅色加深的原因是什么？有氣體產生后又褪色的可能原因是什么？
提示：②加入的H2O2能將Fe2＋氧化為Fe3＋，導致溶液中Fe3＋濃度增大，Fe(SCN)3濃度也隨之增大，所以紅色加深。有氣體產生可能是雙氧水在Fe3＋催化作用下生成O2，后又褪色可能是H2O2把SCN－氧化了。
③根據氧化還原反應中元素的化合價變化情況，試寫出在酸性條件下Fe2＋與雙氧水反應的離子方程式。
提示：③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
探究目標(二)　蘋果汁變色的原理探究
蘋果汁是人們非常喜愛的飲料，在空氣中會慢慢由淺綠色變為棕黃色。已知：
①蘋果汁中含有0.001%的二價鐵物質，同時也含有多酚類物質，多酚可與空氣中的氧氣反應變為褐色。
②二價鐵在空氣中反應能變為三價鐵，且三價鐵的溶液為黃色。
[實驗1]　某興趣小組的同學按照如圖操作進行實驗，②中未出現明顯變化，③中溶液變為紅色。
[實驗2]　
實驗操作 實驗現象 將上述試管分別放置于空氣中一段 時間 試管編號 1 min 10 min 24 h
① 黃褐色 褐色 深褐色
② 無明顯變化 無明顯變化 無明顯變化
③ 略有些黃色 淺黃 黃色
1．實驗1中的現象說明了什么問題？寫出有關的離子方程式。
提示：說明鮮蘋果汁中不含Fe3＋，含有Fe2＋。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。
2．實驗1中新制氯水可以用H2O2溶液嗎？若可以，寫出離子方程式。
提示：可以，2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。
3．實驗2的試管②中FeSO4溶液應該怎樣選擇？為什么？
提示：試管②中FeSO4溶液溶質的質量分數為0.001%。因為根據資料信息蘋果汁中含有0.001%的二價鐵物質，為了更好地與蘋果汁比較，所以控制變量，實驗2的試管②中FeSO4溶液溶質的質量分數也應該為0.001%。
4．蘋果汁在空氣中變色與Fe2＋有關嗎？
提示：無關。
5．實驗2的試管③中的現象說明了什么？
提示：Fe2＋在空氣中可以被氧化為Fe3＋。
6．維生素C可以減緩蘋果汁的變色，利用了維生素C的什么性質？
提示：還原性。
[素養訓練]
1．電子工業上使用的印刷電路板，是在敷有銅膜的塑料板上以涂層保護所要的線路，然后用三氯化鐵濃溶液作用掉(腐蝕)未受保護的銅膜后形成的。某工程師為了從使用過的腐蝕廢液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放將導致環境污染及資源的浪費)中回收銅，并將鐵的化合物全部轉化為FeCl3溶液作為腐蝕液原料循環使用，準備采用下列步驟：
(1)步驟Ⅰ的操作名稱：________；所需玻璃儀器：________、________、________。
過濾
燒杯
漏斗
玻璃棒
(2)寫出FeCl3溶液與銅箔發生反應的離子方程式：
___________________________。
(3)檢驗廢腐蝕液中是否含有Fe3＋所需試劑名稱：___________，實驗現象：_______________________。
(4)向②中加入NaOH溶液并長時間暴露在空氣中，此過程的現象：__________________________________________________________，
此轉化的化學方程式為_________________________________。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
硫氰酸鉀
溶液由黃色轉化為紅色
先產生白色絮狀沉淀，然后迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色　
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(5)寫出③中所含物質：________，⑥發生反應的離子方程式：__________________________。
解析：廢液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向廢液中加入過量Fe，發生反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，然后過濾，濾液中含有FeCl2，濾渣中含有Cu、Fe，向濾渣中加入過量HCl，Fe溶解，Cu不溶解，然后過濾得到金屬單質Cu，濾液中含有FeCl2，向FeCl2濾液中通入過量Cl2，發生的反應為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，從而得到FeCl3溶液，以此解答該題。
Fe、Cu
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2．某一化學興趣小組對某一藥廠生產的硫酸亞鐵糖衣片進行探究：
[提出問題]
這種糖衣片中是否含有硫酸亞鐵，若有，含量是多少？
[查閱資料]
①亞鐵離子遇具有氧化性的物質時易被氧化。如氫氧化亞鐵為白色沉淀，在空氣中會迅速被氧化成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，這是氫氧化亞鐵的典型特征。
②亞鐵鹽溶于水時，會產生少量氫氧根離子而產生沉淀(溶液渾濁)。
[實驗探究]
(1)對硫酸亞鐵來說，藥片的糖衣起到的作用是
____________________________________。
解析：藥片的糖衣隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效。
隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效
(2)為了不影響后續檢驗亞鐵鹽，檢驗硫酸鹽可用的試劑是________(填“A”或“B”)。
A．用硝酸酸化的硝酸鋇溶液
B．用鹽酸酸化的氯化鋇溶液
解析：驗硫酸亞鐵不能選用硝酸酸化的硝酸鋇溶液，因為硝酸具有強氧化性，可將硫酸亞鐵氧化。
B
(3)檢驗亞鐵鹽可用的試劑是__________________，現象為__________________________________。
解析：驗證Fe2＋可用氫氧化鈉溶液，現象為產生白色沉淀并迅速變成紅褐色沉淀。
氫氧化鈉溶液
　產生白色沉淀并迅速變成紅褐色沉淀
(4)上述鑒定硫酸亞鐵的成分時需加水溶解，并加1滴稀鹽酸，能否用稀硫酸代替稀鹽酸________(填“能”或“不能”)。
解析：亞鐵鹽在酸性條件下還原性降低，加入鹽酸酸化，可防止硫酸亞鐵被氧化，但不能用硫酸來替代鹽酸，因后續反應要通過硫酸鋇檢驗硫酸亞鐵的含量。
(5)取十粒糖衣片，稱其質量為5 g，溶于20 g水中；溶解藥品時用到玻璃棒的作用是________________。
解析：溶解藥品時玻璃棒的作用是攪拌。
不能
攪拌以促進溶解
(6)向所配溶液中滴加氯化鋇溶液至略過量，過濾、洗滌、干燥、稱量，沉淀質量為4.66 g，計算該糖衣片中硫酸亞鐵的質量分數__________。
60.8%

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