2021届高三化学大一轮复习课件———铁、铜及其化合物的流程设计(共20张PPT)
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解析 证明沉淀已经洗涤干净,只要检验洗涤液中是否含硫酸根离子,操作 是取少量最后一次洗涤液于试管中,加盐酸酸化,滴加氯化钡溶液,不产生 白色沉淀。
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(4)写出该方法中发生的主要反应的离子方程式:_F_e_2_+_+__2_F_e_3_+_+__8_O_H__-__=8_=0_=℃_=_=_ __F_e_3O__4_+__4_H_2_O__。
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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Ⅰ和操作Ⅱ是过滤,操作Ⅲ为蒸发浓缩冷却结晶,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。
大一轮复习讲义
1.FeCO3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.过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质 解析 FeCO3中的+2价的铁在高温时会被空气中的氧气氧化。
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(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是: a.称取3.பைடு நூலகம்2 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 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液
体积的平均值为20.00 mL。 ①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为_酸__式__滴__定___管__(填仪器名称)。
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②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为__7_5_%___。
解析 用硫酸酸化的 0.010 00 mol·L-1KMnO4 溶液滴定至终点,消耗 KMnO4 溶 液体积的平均值为 20.00 mL,则根据方程式:5Fe2++MnO- 4 +8H+===5Fe3++ Mn2++4H2O 得到:n(Fe2+)=0.010 00 mol·L-1×0.020 0 L×5=0.001 mol。所以 250 mL 溶液中有 n(Fe2+)=0.01 mol。则 FeSO4·7H2O 物质的量也是 0.01 mol, 质量为 0.01 mol×278 g·mol-1=2.78 g,质量分数为:23..7782 gg×100%≈75%。
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③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 _9_._2_6_6_7__ g。(保留4位小数)
解析 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- 4 +8H+===5Fe3++Mn2++4H2O得到最多反应的n(Fe2+)= 0.010 00 mol·L-1×0.050 0L×5=0.002 5 mol,所以250 mL溶液中有n(Fe2+)= 0.025 mol,则FeSO4·7H2O物质的量最多是0.025 mol,质量为0.025 mol× 278 g·mol-1=6.95 g,因为样品中FeSO4·7H2O的质量分数为75%,所以样品质 量为6.95 g÷75%≈9.266 7 g。
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5.下图是用共沉淀法制备纳米四氧化三铁的流程。
(1)除Fe3O4外,铁的两种常见氧化物中,在空气中性质比较稳定的是_F_e_2_O_3_(填 化学式),该物质的用途是_制__红__色__油__漆__、__涂__料__、__炼__铁__等__。(任写一种)
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(2)实验室保存溶液B时为了防止出现浑浊通常采用的措施是_加__盐__酸___。
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__A___(填字母)。 A.KSCN溶液 B.NaOH溶液 C.KMnO4溶液
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(2)操作Ⅱ中,通入硫化氢至饱和的目的是(写两点)_除__去__溶__液__中__的__S_n_2_+_、_将__F_e_3+__ _还__原__成__F_e_2_+_。
√C.洗涤滤渣时要用玻璃棒不断搅拌
D.氧化时选用的试剂可以是H2O2、NaClO溶液
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解析 铁红的主要成分是氧化铁,为红棕色,可用于油漆、油墨、建筑物 的着色剂,A项正确;
酸浸液中含有Fe2+,遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色的沉淀,B项正确; 用玻璃棒不断搅拌会破坏氢氧化铁,使一部分氢氧化铁溶解,降低产率,C
项错误;
氧化Fe2+时可选用H2O2、NaClO溶液作为氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,D项
正确。
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4.(2019·济宁市邹城第一中学月考)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3, 还含有少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图,下列 叙述错误的是
A.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来
解析
该方法中发生的主要反应的离子方程式为Fe2++2Fe3++8OH-
80 ℃ =====
Fe3O4+4H2O。
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(5)实际生产中为提高产率,起始所用FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比 大于1∶2,原因是__反__应__过__程__中__部__分__亚__铁__离__子__被__氧__气__氧__化__为__铁__离__子__。
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滤液中含有 AlO-2 ,通入过量 CO2,发生反应:AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓ + HCO3-,生成 Al(OH)3 沉淀,经过滤、洗涤后得到 Al(OH)3,再灼烧 Al(OH)3, 反应为:2Al(OH)3==△===Al2O3+3H2O,即可制得 Al2O3,故 C 正确; CaO与SO2、O2反应:2CaO+2SO2+O2===2CaSO4,CaSO4可用于建筑材料, 故D正确。
解析 实际生产中为提高产率,起始所用FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量 之比大于1∶2,原因是反应过程中部分亚铁离子被氧气氧化为铁离子。
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6.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:
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3.(2020·大庆模拟)高磷鲕状赤铁矿(主要含有Fe2O3、少量Al2O3、CaO、SiO2等) 是我国一种重要的沉积型铁矿资源,以高磷鲕状赤铁矿为原料制备纯度较高的 铁红,其流程如图所示。下列说法错误的是
A.铁红可用于油漆、油墨、建筑物着色剂 B.酸浸液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀
√B.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶5
C.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3 D.加入CaO可以减少SO2的排放,同时生成建筑材料CaSO4
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解析 Fe3O4有磁性,可以用磁铁将Fe3O4从烧渣中分离出来,故A正确;
隔绝空气焙烧,FeS2 与 Fe2O3 反应,生成 SO2 和 Fe3O4,反应方程式为:FeS2 +16Fe2O3=高==温==11Fe3O4+2SO2↑,由方程式可知 n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16, 故 B 错误;
解析 实验室保存溶液B(FeCl3)时,为了防止水解出现浑浊,通常采用的措施 是加盐酸抑制FeCl3水解生成Fe(OH)3沉淀。
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(3)证明沉淀已经洗涤干净的操作是_取__少__量__最__后__一__次__洗__涤__液__于__试__管__中__,__加__盐__酸__ _酸__化__,__滴__加__氯__化__钡__溶__液__,__不__产__生__白__色__沉__淀___。
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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是稀硫酸 B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
√C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+
解析 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+。H2S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。
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(3)操作Ⅳ的顺序依次为_蒸___发__浓__缩__、冷却结晶、过滤。
解析 溶液中得到晶体,需要对溶液进行加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤, 洗涤,干燥等,所以操作Ⅳ的顺序依次为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
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(4)写出该方法中发生的主要反应的离子方程式:_F_e_2_+_+__2_F_e_3_+_+__8_O_H__-__=8_=0_=℃_=_=_ __F_e_3O__4_+__4_H_2_O__。
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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Ⅰ和操作Ⅱ是过滤,操作Ⅲ为蒸发浓缩冷却结晶,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。
大一轮复习讲义
1.FeCO3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.过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质 解析 FeCO3中的+2价的铁在高温时会被空气中的氧气氧化。
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(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是: a.称取3.பைடு நூலகம்2 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 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液
体积的平均值为20.00 mL。 ①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为_酸__式__滴__定___管__(填仪器名称)。
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②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为__7_5_%___。
解析 用硫酸酸化的 0.010 00 mol·L-1KMnO4 溶液滴定至终点,消耗 KMnO4 溶 液体积的平均值为 20.00 mL,则根据方程式:5Fe2++MnO- 4 +8H+===5Fe3++ Mn2++4H2O 得到:n(Fe2+)=0.010 00 mol·L-1×0.020 0 L×5=0.001 mol。所以 250 mL 溶液中有 n(Fe2+)=0.01 mol。则 FeSO4·7H2O 物质的量也是 0.01 mol, 质量为 0.01 mol×278 g·mol-1=2.78 g,质量分数为:23..7782 gg×100%≈75%。
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③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 _9_._2_6_6_7__ g。(保留4位小数)
解析 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- 4 +8H+===5Fe3++Mn2++4H2O得到最多反应的n(Fe2+)= 0.010 00 mol·L-1×0.050 0L×5=0.002 5 mol,所以250 mL溶液中有n(Fe2+)= 0.025 mol,则FeSO4·7H2O物质的量最多是0.025 mol,质量为0.025 mol× 278 g·mol-1=6.95 g,因为样品中FeSO4·7H2O的质量分数为75%,所以样品质 量为6.95 g÷75%≈9.266 7 g。
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5.下图是用共沉淀法制备纳米四氧化三铁的流程。
(1)除Fe3O4外,铁的两种常见氧化物中,在空气中性质比较稳定的是_F_e_2_O_3_(填 化学式),该物质的用途是_制__红__色__油__漆__、__涂__料__、__炼__铁__等__。(任写一种)
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(2)实验室保存溶液B时为了防止出现浑浊通常采用的措施是_加__盐__酸___。
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__A___(填字母)。 A.KSCN溶液 B.NaOH溶液 C.KMnO4溶液
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(2)操作Ⅱ中,通入硫化氢至饱和的目的是(写两点)_除__去__溶__液__中__的__S_n_2_+_、_将__F_e_3+__ _还__原__成__F_e_2_+_。
√C.洗涤滤渣时要用玻璃棒不断搅拌
D.氧化时选用的试剂可以是H2O2、NaClO溶液
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解析 铁红的主要成分是氧化铁,为红棕色,可用于油漆、油墨、建筑物 的着色剂,A项正确;
酸浸液中含有Fe2+,遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色的沉淀,B项正确; 用玻璃棒不断搅拌会破坏氢氧化铁,使一部分氢氧化铁溶解,降低产率,C
项错误;
氧化Fe2+时可选用H2O2、NaClO溶液作为氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,D项
正确。
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4.(2019·济宁市邹城第一中学月考)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3, 还含有少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图,下列 叙述错误的是
A.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来
解析
该方法中发生的主要反应的离子方程式为Fe2++2Fe3++8OH-
80 ℃ =====
Fe3O4+4H2O。
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(5)实际生产中为提高产率,起始所用FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比 大于1∶2,原因是__反__应__过__程__中__部__分__亚__铁__离__子__被__氧__气__氧__化__为__铁__离__子__。
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滤液中含有 AlO-2 ,通入过量 CO2,发生反应:AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓ + HCO3-,生成 Al(OH)3 沉淀,经过滤、洗涤后得到 Al(OH)3,再灼烧 Al(OH)3, 反应为:2Al(OH)3==△===Al2O3+3H2O,即可制得 Al2O3,故 C 正确; CaO与SO2、O2反应:2CaO+2SO2+O2===2CaSO4,CaSO4可用于建筑材料, 故D正确。
解析 实际生产中为提高产率,起始所用FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量 之比大于1∶2,原因是反应过程中部分亚铁离子被氧气氧化为铁离子。
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6.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:
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3.(2020·大庆模拟)高磷鲕状赤铁矿(主要含有Fe2O3、少量Al2O3、CaO、SiO2等) 是我国一种重要的沉积型铁矿资源,以高磷鲕状赤铁矿为原料制备纯度较高的 铁红,其流程如图所示。下列说法错误的是
A.铁红可用于油漆、油墨、建筑物着色剂 B.酸浸液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀
√B.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶5
C.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3 D.加入CaO可以减少SO2的排放,同时生成建筑材料CaSO4
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解析 Fe3O4有磁性,可以用磁铁将Fe3O4从烧渣中分离出来,故A正确;
隔绝空气焙烧,FeS2 与 Fe2O3 反应,生成 SO2 和 Fe3O4,反应方程式为:FeS2 +16Fe2O3=高==温==11Fe3O4+2SO2↑,由方程式可知 n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16, 故 B 错误;
解析 实验室保存溶液B(FeCl3)时,为了防止水解出现浑浊,通常采用的措施 是加盐酸抑制FeCl3水解生成Fe(OH)3沉淀。
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(3)证明沉淀已经洗涤干净的操作是_取__少__量__最__后__一__次__洗__涤__液__于__试__管__中__,__加__盐__酸__ _酸__化__,__滴__加__氯__化__钡__溶__液__,__不__产__生__白__色__沉__淀___。
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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是稀硫酸 B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
√C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+
解析 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+。H2S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。
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(3)操作Ⅳ的顺序依次为_蒸___发__浓__缩__、冷却结晶、过滤。
解析 溶液中得到晶体,需要对溶液进行加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤, 洗涤,干燥等,所以操作Ⅳ的顺序依次为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。