2024年高考化学一轮考点热点专攻5 化工(或实验)流程中的含铁化合物的制备

金属阳离子(Fe3+)浓度为1.0×10-5 mol·L-1,根据Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,
-
c(OH )=
3
sp
(Fe 3+ )
=
3
1.0×10-38
1.0×10-5
mol·L-1=1.0×10-11 mol·L-1,根据 pH=-lgc(H+)
W
1.0×10-14
=-lg(OH -)=-lg(1.0×10-11 )=3,C 正确;实验室中进行“浓缩结晶”操作属于蒸发浓
2024
第三章
高考总复习
GAO KAO ZONG FU XI
热点专攻5 化工(或实验)流程中的含铁
化合物的制备
命题前沿
高铁酸钾(K2FeO4)能溶于水,微溶于浓KOH溶液,且能与水反应放出O2,并
生成Fe(OH)3胶体。K2FeO4主要用于饮用水处理,化工生产中用作磺酸、
亚硝酸盐、亚铁氰化物和其他无机物的氧化剂。
C.“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+
D.用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系,产生丁达尔效应
答案 A
解析 “碱洗”是为了除去锌,生成Na2ZnO2,过滤得到铁单质,A错误;“氧化”
时,Fe2+与ClO-发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe2++ClO+2H+===2Fe3++Cl-+H2O,B正确;由B项分析可知,“氧化”时,部分Fe2+与ClO发生反应,故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,C正确;“加热沉铁”
后所得分散系为胶体,胶体可产生丁达尔效应,D正确。
热点2含铁化合物的制备流程综合设计
例2.(2023福建四地市联考)工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)
生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
Fe(OH)3
-
(3)Fe2++NO2 +2H+===Fe3++NO↑+H2O 氧化剂 2 mol
(4)2[Fe(OH)]2++2H2O
[Fe2(OH)4]2++2H+
)
已知:①镓(Ga)和铝同主族,具有相似的化学性质。
②25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。
A.滤出液1中溶质除了NaOH,还主要含有NaGaO2
B.“酸浸氧化”中H2O2参与反应的离子方程式为
Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O
C.当金属阳离子浓度为1.0×10-5 mol·L-1时恰好沉淀完全,用氨水调pH后滤
根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及 NO-3 。为检验所得产品中是否
含有Fe2+,应使用的试剂为
A.氯水
B.KSCN溶液
C.NaOH溶液
D.酸性KMnO4溶液
(填字母)。
答案 (1)Fe+H2SO4(稀) ===FeSO4+H2↑
Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4
(2)Al3+ 加快反应速率(或使反应物充分接触)
缩、冷却结晶,所需的仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿和玻璃棒,
硅酸盐仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,D错误。
对点训练
1.(2023江苏七市调研)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的
工艺流程如图所示。
下列有关说法不正确的是(
)
A.“碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污
B.“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O
D.“转化”中析出K2FeO4晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于
Na2FeO4
答案 A
解析 Na2CO3水解使溶液呈碱性,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,溶
液中c(OH-)增大,能使油脂的水解程度增大,则酸溶前可用热的碳酸钠溶液
处理铁屑表面的油污,A正确;氧化过程为过量空气将溶液中的FeCl2转化为
产中,反应Ⅱ会同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均
作
。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约
NaNO2的物质的量为
。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚
合离子。该水解反应的离子方程式为
。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。
液3的pH为3
D.在实验室中进行“浓缩结晶”操作所需的硅酸盐仪器有酒精灯、坩埚、
玻璃棒
答案 D
解析 滤出液1为NaOH和NaGaO2的混合液,A正确;“酸浸氧化”中Cu2O中Cu
的化合价由+1价升高为+2价,H2O2中O的化合价由-1价降低为-2价,根据化
合价升降守恒和原子守恒配平:Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2+合物制备的流程“微设计”
例1.FeCl3·6H2O是城市污水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂,具有显著
的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭除油、杀菌等功效。利用废料(主要
成分为Fe2O3、Cu2O及少量Ga2O3)制备FeCl3·6H2O和CuSO4·5H2O的流程
如下。下列说法错误的是(
FeCl3,离子方程式为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,B错误;制备Na2FeO4反
应中,FeCl3是还原剂,NaClO是氧化剂,据得失电子数目守恒可知,NaClO和
FeCl3的物质的量之比为3∶2,C错误;转化步骤中向得到的Na2FeO4溶液中
加入饱和KOH溶液,将Na2FeO4转化为溶解度小的K2FeO4,D错误。
2.3
3.2
Fe(OH)2
7.5
9.7
Al(OH)3
3.4
4.4
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ中发生的氧化还原反应的化学方程式为
。
,
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的
(填“Fe3+”“Fe2+”
或“Al3+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是
。
。在实际生
(3)反应Ⅱ的离子方程式为
新题速递
高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性,是一种环保、高效、多功能的饮用水处
理剂,可以用如下流程进行制备。下列说法正确的是(
)
A.“酸溶”前,可用热的Na2CO3溶液处理铁屑表面的油污
B.“氧化”过程的离子方程式为2Fe2++O2+4H+===2Fe3++2H2O
C.“制备Na2FeO4”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3