2022年高考化学一轮复习 第3章 第16讲 专项提能特训2　工业流程中含铁化合物的制备

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1、专项提能特训专项提能特训 2 工业流程中含铁化合物的制备工业流程中含铁化合物的制备 1FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备 FeCO3的流程如图所示，下列说法不正 确的是( ) A产品 FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的 FeO B沉淀过程中有 CO2气体放出 C过滤操作常用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D可利用 KSCN 溶液检验 FeSO4溶液是否变质 答案 A 解析 FeCO3中的2 价的铁在高温时会被空气中的氧气氧化。 2从某含有 FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下： 则下列说法正确的是( ) A试剂 a 是铁、试剂 b 是稀

2、硫酸 B操作、操作、操作所用仪器相同 C试剂 c 是氯气，相应的反应为 2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl D用酸性 KMnO4溶液可检验溶液 W 中是否还有 Fe2 答案 C 解析 A 项，由最终要得到氯化铁晶体及流程图知，b 是盐酸，错误；B 项，操作和操作 是过滤，操作为蒸发结晶，所用仪器不相同，错误；C 项，滤液 Z 和 X 中均含有氯化亚 铁，因此 c 为氯气，正确；D 项，高锰酸钾也能氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验溶液 W 中是否含有亚铁离子，错误。 3 工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、 FeO、 SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)， 具体生产流程

3、如下： 试回答下列问题： (1)滤液 X 中含有的金属阳离子是_(填离子符号)。 (2)步骤加入过量铁粉的目的是将_。 步骤中可选用_(填字母)调节溶液的 pH。 a次氯酸钙 b氨水 c氢氧化钠溶液 d高锰酸钾溶液 (3)步骤加入 NH4HCO3时的离子方程式： _。 步骤的反应温度一般需控制在 35 以下，其目的是_ _。 步骤中 FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量 Fe2 ，检验 Fe2的方法是_ _。 (4)在空气中煅烧 FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为_。 答案 (1)Fe2 、Fe3 (2)Fe3全部还原为 Fe2 b (3)Fe2 2HCO 3=FeCO3CO2H2O 防止

4、 NH4HCO3分解，减少 Fe2 的水解 取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色 (4)4FeCO3O2= 高温 2Fe2O34CO2 解析 (1)硫铁矿烧渣主要成分为 Fe2O3、FeO、SiO2等，酸浸后铁的氧化物和酸反应溶解， 二氧化硅不与酸反应。 (2)由步骤加入过量铁粉后得到的滤液中阳离子为亚铁离子，步骤加入试剂调节溶液 pH 至 56.5，次氯酸钙和高锰酸钾氧化亚铁离子，强碱性溶液会沉淀亚铁离子。 (3)由流程可知 Fe2 与 CO2 3结合生成 FeCO3沉淀，H 浓度增大，HCO 3又会与 H 反应产生 CO2气体和 H2O。 NH4HCO3具有热

5、不稳定性，温度过高碳酸氢铵会分解，温度升高会促进亚铁离子的水解。 (4)空气中煅烧碳酸亚铁，碳酸亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳。 4绿矾(FeSO4 7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧 化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法： 查询资料，得有关物质的数据如下表： 25 时 饱和 H2S 溶液 SnS 沉淀完全 FeS 开始沉淀 FeS 沉淀完全 pH 3.9 1.6 3.0 5.5 (1)检验制得的绿矾晶体中是否含有 Fe3 ，最好选用的试剂为_(填字母)。 AKSCN 溶液 BNaOH 溶液 CKMnO4溶液 (2)操作中，通入硫化氢至饱和的目的是

6、(写两点)_、_。 (3)操作的顺序依次为_、冷却结晶、过滤。 (4)测定绿矾产品中 Fe2 含量的方法是： a称取 3.72 g 绿矾产品，溶解，在 250 mL 容量瓶中定容； b量取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中； c用硫酸酸化的 0.010 00 mol L 1 KMnO 4溶液滴定至终点，消耗 KMnO4溶液体积的平均值 为 20.00 mL。 滴定时盛放 KMnO4溶液的仪器为_(填仪器名称)。 计算上述样品中 FeSO4 7H2O 的质量分数为_。 上述测定中， 若滴定管规格为 50 mL， 则步骤 a 中称取样品的质量不能超过_ g。 (保 留 4 位小数) 答案 (1

7、)A (2)除去溶液中的 Sn2 将 Fe3还原成 Fe2 (3)蒸发浓缩 (4)酸式滴定管 75% 9.266 7 解析 (2)通入硫化氢至饱和的目的是：硫化氢具有强还原性，可以将 Fe3 还原为 Fe2。H 2S 在溶液中饱和，可以增大溶液中的 S2 浓度，尽量保证将 Sn2转化为 SnS 沉淀，以便于过滤 除去 Sn 杂质。(3)溶液中得到晶体，需要对溶液加热进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、 干燥等， 所以操作的顺序依次为： 蒸发浓缩、 冷却结晶、 过滤。 (4)用硫酸酸化的0.010 00 mol L 1KMnO 4溶液滴定至终点，消耗 KMnO4溶液体积的平均值为 20.00 m

8、L，则根据方程式： 5Fe2 MnO 48H =5Fe3Mn24H 2O 得到：n(Fe 2)0.010 00 mol L10.020 0 L5 0.001 mol。 所以 250 mL 溶液中有 n(Fe2 )0.01 mol。 则 FeSO 4 7H2O 物质的量是 0.01 mol， 质量为 0.01 mol278 g mol 12.78 g，质量分数为：2.78 g 3.72 g100%75%。若滴定管规格 为 50 mL，则最多能量出 50 mL 的高锰酸钾溶液，根据方程式：5Fe2 MnO 48H =5Fe3 Mn2 4H 2O 得到最多反应的 n(Fe 2)0.010 00 mol L10.050 0L50.002 5 mol，所以 250 mL溶液中有n(Fe2 )0.025 mol， 则FeSO 4 7H2O物质的量最多是0.025 mol， 质量为0.025 mol 278 g mol 16.95 g， 因为样品中 FeSO 4 7H2O 的质量分数为 75%， 所以样品质量为 6.95 g 75%9.266 7 g。