2024年高考化学总复习第一部分考点精讲热点专攻6 含铁物质的制备

题型2 陌生含铁物质的制备 3.(2024·江苏南京六校联合体联考)硫酸亚铁铵晶体可由硫酸亚铁和饱和 硫酸铵溶液混合制备,其化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O,如图是在常温下 制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置,最终可在装置①的底部结晶出硫酸亚铁 铵。下列说法错误的是( C )
A.实验所用铁屑用30%的NaOH溶液煮沸可以除去铁屑表面的油污 B.装置①中硫酸亚铁铵结晶析出的可能原因是常温下①中混合溶液中硫 酸亚铁铵的溶解度最小 C.待锥形瓶内的铁屑全部耗尽后,关闭K2、K3,打开K1 D.NaOH溶液的作用是洗涤除去杂质气体H2S
氛围中脱
பைடு நூலகம்
FeCl3·6H2O FeCl3+6H2O
利用 FeCl2 溶液与 Cl2 反应制备 FeCl3 2FeCl2+Cl2
2FeCl3
(2)FeCl2的制备 制备原理 方法1:利用铁粉与稀盐酸反应制备FeCl2 方法2:利用FeCl3溶液与铁粉反应制备FeCl2
化学方程式
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 2FeCl3+Fe═3FeCl2
解析 先关闭活塞2,打开活塞1和3,利用稀硫酸与Fe反应产生的H2排出装置 内的空气,防止生成的FeCO3被氧化,A正确;一段时间后,关闭活塞3,打开活 塞2,烧瓶中生成的FeSO4被压入装置c中,FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合 生成FeCO3:Fe2++2 HCO3- ═FeCO3↓+CO2↑+H2O,B、C正确;装置d中可以是 水,其作用是液封,防止空气进入装置c将FeCO3氧化,D错误。
解析 MnO2与浓盐酸制CCl2时需要加热,不能换成MnO2,A错误;KMnO4与浓 盐酸反应制取的Cl2中混有HCl、H2O(g),先通过饱和NaCl溶液除去HCl,再 通过浓硫酸除去H2O(g),干燥的Cl2与铁粉反应生成FeCl3,用NaOH溶液吸收 尾气,由于FeCl3遇水易水解,在连接盛有NaOH溶液的洗气瓶前要接盛有浓 硫酸的洗气瓶,防止NaOH溶液中H2O(g)进入,故仪器的接口顺序为 a→e→d→c→b→h→i(或i→h)→c→b→g,B错误;FeCl3易发生水解反应,配 制其溶液时,要先将FeCl3溶于较浓盐酸中,再加水稀释,C正确;Cl2可与碱石 灰反应,故用于干燥Cl2的浓硫酸不能换成碱石灰,D错误。
解析 NaOH溶液可与油脂发生皂化反应,使其从铁屑表面去除,A正确;硫酸 亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体,说明硫酸亚铁、硫酸铵、 硫酸亚铁铵三种物质中,硫酸亚铁铵的溶解度最小,在溶液中先析出,B正确; 反应一段时间,待装置内空气排尽,就应关闭K2、K3,打开K1,不能等到铁屑 全部耗尽,C错误;铁屑中有FeS杂质,FeS与酸反应有杂质气体H2S生成,可利 用NaOH溶液除去H2S,D正确。
2.如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3(已知:FeCl3遇水易水解), 则下列说法正确的是( C )
A.该实验中用于制Cl2的KMnO4也可以换成MnO2 B.仪器的接口顺序为a→e→d→h→i→c→b→g C.可将制得的FeCl3先溶于较浓的盐酸中,再加水至指定体积,配成一定浓 度的FeCl3溶液 D.用于干燥Cl2的浓硫酸可换成碱石灰
热点专攻6 含铁物质的制备
热点精讲
1.“铁三角”的转化关系及应用 (1)“铁三角”的转化关系
(2)根据“铁三角”转化关系,判断离子能否大量共存
①Fe2+具有还原性,与 NO3- (H+)、ClO-、MnO4- (H+)等氧化性离子不能大量共存; ②Fe3+具有氧化性,与 S2-、I-、SO32-等还原性离子不能大量共存; ③Fe3+能发生水解,与 HCO3- 、CO32-等水解相互促进的离子不能大量共存。
热点精练
题型1 常见含铁物质的制备 1.(2024·湖南衡阳三校联考)工业上可采取向炽热的铁屑中通入氯化氢的 方法来生产无水氯化亚铁(氯化亚铁遇水易水解),某同学用如图所示的装 置模拟工业制备氯化亚铁:
下列说法中不正确的是( C ) A.实验时,先点燃A处酒精灯,后点燃B处酒精灯 B.为确保得到纯净的无水氯化亚铁,要在A、B和B、C之间各添加一个干 燥装置 C.用C装置进行尾气处理,可吸收所有尾气,且不会倒吸 D.取制得的固体适量溶解在蒸馏水中,滴加KSCN溶液,溶液不变色,证明溶 液中不含FeCl3 解析 装置中含有氧气,为防止氧气跟铁反应,应先点燃A处酒精灯一段时间 后再点燃B处酒精灯,A正确;FeCl2易水解,由于从A出来的气体含有水蒸气, 故应在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置以除去水蒸气,B正确;C装置 无防倒吸装置,故吸收某些气体时容易发生倒吸,C错误;在制得的固体溶解 液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,说明溶液中不含Fe3+,D正确。
(3)根据“铁三角”转化关系,分离提纯物质
①除去含Mg2+(或Cu2+)溶液中混有的Fe3+
向混合溶液中加入相应金属的氧化物(MgO、CuO)、氢氧化物[Mg(OH)2、 Cu(OH)2]或碳酸盐(MgCO3、CuCO3)中的一种,与Fe3+水解产生的H+反应, 促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 ②除去含Mg2+(或Cu2+)溶液混有的Fe2+
先加入氧化剂(如H2O2等)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,再按上述①中的方法 除去溶液中的Fe3+。
2.两种重要氯化物的制备
(1)FeCl3的制备 制备方法 制备原理
化学方程式
干态法 湿态法
①利用铁粉与氯气反应制备 FeCl3 2Fe+3Cl2 2FeCl3
②利用 水
FeCl3·6H2O
在
HCl
4.(2024·河北衡水中学调研)碳酸亚铁与砂糖混用为补血剂。实验室用如 下装置和步骤可以制备FeCO3(FeCO3易被氧化)。
步骤一:实验中先关闭活塞2,打开活塞1和3; 步骤二:一段时间后,关闭活塞3,打开活塞2,在c瓶中得到产品。 下列说法错误的是( D ) A.步骤一的目的是排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化 B.步骤二可使FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合 C.装置c中发生的离子反应为Fe2++2 HCO3- ═FeCO3↓+CO2↑+H2O D.装置d的主要作用:吸收尾气,防止污染空气