《2025年优化探究同步导学案高中化学必修第一册人教版》

1. $\mathrm{Fe(OH)_2}$是一种白色沉淀，极易被氧化生成$\mathrm{Fe(OH)_3}$，为长时间观察到生成的$\mathrm{Fe(OH)_2}$沉淀，某小组设计如图方案。思考并回答下列问题：

(1)配制$\mathrm{NaOH}$和$\mathrm{FeSO_4}$溶液的蒸馏水要经过加热煮沸，目的是赶走溶解的氧气。
(2)在$\mathrm{FeSO_4}$溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密度比水小)的作用是隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化。
(3)将吸有$\mathrm{NaOH}$溶液的长滴管伸入$\mathrm{FeSO_4}$溶液液面以下，其目的是防止滴加$\mathrm{NaOH}$溶液时带入空气氧化$\mathrm{Fe(OH)_2}$。

答案： 深度思考
1.提示：
(1)加热煮沸 赶走溶解的氧气
(2)隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化
(3)防止滴加NaOH溶液时带入空气氧化Fe(OH)₂

2. 野外焊接铁轨常利用铝粉和氧化铁反应进行，该反应称为“铝热反应”。操作步骤为①将铝粉和氧化铁充分混合；②撒上氯酸钾，插入镁条；③点燃镁条。装置如图：

(1)氯酸钾和镁条分别起什么作用？镁条燃烧放热达到反应所需要的高温条件，氯酸钾受热分解产生氧气，促进燃烧。
(2)将氧化铁换成氧化亚铁或四氧化三铁能否发生反应？若能，请写出铝粉和四氧化三铁反应的化学方程式，并标出电子转移。能。反应的化学方程式及电子转移:

答案：
2.
(1)提示：镁条燃烧放热达到反应所需要的高温条件，氯酸钾受热分解产生氧气，促进燃烧。
(2)提示：能。反应的化学方程式及电子转移:

1. (2023·深圳龙华中学高一检测)下列关于$\mathrm{FeO}$、$\mathrm{Fe_2O_3}$和$\mathrm{Fe_3O_4}$说法正确的是 (D)

A.$\mathrm{FeO}$和$\mathrm{Fe_2O_3}$都是黑色固体
B.$\mathrm{Fe_3O_4}$中$＋2$和$＋3$价铁的比例为$2:1$
C.铁与水蒸气反应生成$\mathrm{Fe_2O_3}$
D.$\mathrm{Fe_3O_4}$又称为磁性氧化铁

答案： 迁移应用
1.D A.Fe₂O₃是红棕色固体，故A错误；B.Fe₃O₄中+2和+3价铁的比例为1:2，故B错误；C.铁与水蒸气反应生成Fe₃O₄，故C错误；D.Fe₃O₄具有磁性，俗称磁性氧化铁，故D正确。

2. (2024·宁夏石嘴山高一期末)下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是 (C)

A.$\mathrm{Fe_3O_4}$
B.$\mathrm{FeCl_3}$
C.$\mathrm{FeCl_2}$
D.$\mathrm{Fe(OH)_3}$

答案： 2.C A.铁与氧气点燃可生成四氧化三铁，为化合反应，铁与水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，为置换反应，铁与氯气反应生成氯化铁，为化合反应，氢氧化铁与盐酸反应可得到氯化铁，为复分解反应，但不能通过置换反应得到氯化铁，B不符合题意；C.Fe + 2FeCl₃ = 3FeCl₂，该反应为化合反应，Fe + CuCl₂ = FeCl₂ + Cu，该反应为置换反应，Fe(OH)₂ + 2HCl = FeCl₂ + 2H₂O，该反应为复分解反应，C符合题意；D.不能通过置换反应得到Fe(OH)₃，D不符合题意。

3. 如图所示装置可用来制取和观察$\mathrm{Fe(OH)_2}$在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和$6\ \mathrm{mol· L^{-1}}$的硫酸，其他试剂任选。

填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的$\mathrm{NaOH}$溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑，A中反应的离子方程式是$\mathrm{Fe + 2H^+ = Fe^{2+} + H_2\uparrow}$。
(2)实验开始时先将止水夹E打开(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是$\mathrm{H_2}$。
(3)简述生成$\mathrm{Fe(OH)_2}$的操作过程：关闭止水夹E，使$\mathrm{FeSO_4}$溶液压入B瓶中进行反应。
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：$\mathrm{4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O = 4Fe(OH)_3}$。

答案： 3.答案:
(1)铁屑 Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑
(2)打开 H₂
(3)关闭止水夹E，使FeSO₄溶液压入B瓶中进行反应
(4)4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃
解析:实验开始时先打开E，让H₂把A、B装置中的空气排出，让Fe(OH)₂在H₂气氛中生成，以便较长时间观察Fe(OH)₂的颜色。H₂充满B后关闭E，A中的FeSO₄溶液沿竖直长导管进入B瓶，与NaOH反应。空气进入装置后，Fe²⁺被氧化为Fe³⁺。