化學元素中的明星

【摘要】鐵既是生活中的常見物質，又是高考中的熱點。鐵在電化學選擇題元素推斷題化學實驗題基本理論題中都有所體現。

【關鍵詞】選擇 填空 實驗

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）09-0168-01

鐵是我們日常生活中最常見的金屬，與人類的生產生活有著密切聯系。化學源于生活，又指導生活，因此在高考中鐵及其化合物歷來是歷屆各省市高考命題載體，其在元素化合物中的重要性可見一斑。筆者就鐵在高考題中的體現和大家共同探討。

首先我們來介紹一下鐵：在必修課本第三章一《幾種重要金屬》中有所介紹。鐵及其化合物的物理性質，化學性質章在這里就不在贅述。現就其零散知識略作補充：鐵屬于過渡元素，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，在結構化學中，鐵單質和二價三價鐵離子的核外電子排布式外圍電子排布圖等。有了這些基礎知識我們來看鐵在高考題中的表現：

1.鐵參與的電化學選擇題

下列敘述錯誤的是（ ）

A. 生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱

B. 用錫焊接的鐵質器件，焊接處易生銹

C. 在鐵制品上鍍銅，鍍件為陽極，銅鹽為電鍍液

D. 鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕

解析：此題的C選項考查的是電解電鍍的知識。根據電鍍原理：鍍件應放在陰極，發生還原反應，鍍層金屬放在陽極發生氧化反應。

點評：這道題屬高考中的易得分點。它以鐵作為載體考察了高中的重要原理電化學知識，題的難度不大，但卻覆蓋了電化學的兩塊核心知識：原電池原理和電解原理。因此高考復習中我們一定要引導學生熟練三基。

2.鐵參與的元素推斷題

推斷題的推就是猜想，要依據一些自己熟知的事實，以最熟知的物質進行合理性驗證；斷就是依據驗證的合理性得出結論。下面我們來看鐵的表現：

下列框圖中的字母分別代表一種常見的物質或其溶液，相互之間的轉化關系如下圖所示（部分產物及反應條件已略去）。已知A、B為氣態單質，F是地殼中含量最多的金屬元素的單質；E、H、I為氧化物，E為黑色固體，I為紅棕色氣體；M為紅褐色沉淀。

請回答下列問題：

（1）B中所含元素位于周期表中第____周期，____族。

（2）A在B中燃燒的現象是____。

（3）D+E→B的反應中，被氧化與被還原的物質的物質的量比是____。

（4）G+J→M的離子方程式是____。

（5）Y受熱分解的化學方程式是____。

解析：由題意易推斷A為O2、B為Fe、C為Al、D為C、E為Mg、F為MgO、G為Fe2O3。

點評：這是一道關于鐵的推斷題，以電解知識聯系鎂鋁鐵氧，考查學生的推理能力和化學方程式的書寫能力及離子方程式的書寫能力還有實驗現象的描述等。其中第四問的雙水解和第五問的方程式的書寫有一些難度要因起大家的注意。

3.鐵參與的化學實驗題

化學實驗是將生產生活中的典型的工藝流程和生活知識以實驗室中固定儀器和藥品分反應來展現，和我們的生產生活聯系較緊密，下面我們來看鐵參與的實驗：

硫酸亞鐵銨[（NH2）2SO4·FeSO4·6H2O]為淺綠色晶體，實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備，其步驟如下：

步驟1 將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑。

步驟2 向處理過的鐵屑中加入過量的3mol·L-1H2SO4溶液，在60℃左右使其反應到不再產生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液。

步驟3 向所得FeSO4溶液中加入飽和（NH4）2SO4溶液，經過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。

請回答下列問題：

（1）在步驟1的操作中，下列儀器中不必用到的有____（填儀器編號）

①鐵架臺 ②燃燒匙 ③錐形瓶 ④廣口瓶 ⑤研體

⑥玻璃棒 ⑦酒精燈

（2）在步驟2中所加的硫酸必須過量，其原因是____；

（3）在步驟3中，“一系列操作”依次為____、____和過濾；

（4）本實驗制的的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe雜質。檢驗Fe3+常用的試劑是____，可以觀察到得現象是____。

點評：通常的實驗題是以裝置流程圖或文字描述性的流程圖形式出現，這道實驗題顯然是文字性的。其中的（1）和（3）要求學生要熟知此實驗的過程和出題人的意圖；（2）考察了實驗過程中試劑的處理；（4）考察了常見離子的檢驗。這就要求學生在學習過程中逐漸領會到解實驗題的過程和常考知識的總結。

4.鐵參與的基本理論題

化學基本理論集中在化學選修四化學反應原理中，如電化學原理，溶度積，pH值計算，鹽的水解等。

在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過程簡述如下：

I：向廢液中投入過量鐵屑，充分反應后分離出固體和濾液： II：向濾液中加入一定量石灰水，調節溶液pH，同時鼓入足量的空氣。己知：Ksp[Fe（OH）3]= 4.0×10-38

（1）FeCl3蝕刻銅箔反應的離子方程式為____：

（2）過程I 加入鐵屑的主要作用是____，分離得到固體的主要成分是____，從固體中分離出銅需采用的方法是____；

（3）過程II中發生反應的化學方程式為____；

（4）過程II中調節溶液的pH為5，金屬離子濃度為____。（列式計算）

點評：這道題以鐵為載體，以流程圖的形式考察了新課標新加知識Ksp，結合pH計算來解決問題。因此我們要認真挖掘知識間的聯系，在強化基礎的同時，一定要關注熱點知識。

因鐵在生產生活中的重要性及人們對它的熟知程度，它在化學中作為載體考查學生對化學知識的掌握程度，在高考中它還會有所體現。