第2部分 第3章 第13讲 铁及其化合物的转化与应用(能力课)(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)

第13讲　铁及其化合物的转化与应用(能力课) 　1.了解铁元素的“价—类”二维图和铁的三角转化关系。　2.掌握铁及其化合物的化工流程图的分析。　 　铁及其化合物的转化关系 1．铁元素的“价—类”二维图 说明：①横向变化体现同种价态不同类物质的转化。 ②纵向变化体现不同价态、不同物质之间的转化，发生的是氧化还原反应。 2．铁的三角转化关系 1．如图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 (　　) A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 C．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加酸溶解可实现转化③ D．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒，FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可作净水剂 CD　[A.Fe与H2O(g)在高温条件下，发生反应生成Fe3O4，错误；B.FeO在空气中加热转化为Fe3O4，错误；C、D正确。] 2．A、B、C是中学所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。D＋C―→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为(　　) A．Fe、Cl2、Cu　　　　　 B．Fe、Cl2、H2 C．Cu、Cl2、Fe D．Fe、Cl2、Mg A　[B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。] 3．(2022·福州模拟)常温时，将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是(　　) A．由于氧化性Fe3＋>H＋，首先发生的反应是：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ B．当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体 C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在 D．m≥28，反应过程中溶液的质量一直在减小 B　[酸性条件下，NO有氧化性，因此首先发生的反应是Fe＋NO＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋2H2O，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A错误；当加入16.8 g铁粉时，刚好发生上述第一个反应，生成标准状况下6.72 L NO气体，此时消耗1.2 mol H＋，B正确；滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe3＋，C错误；当恰好第二个反应结束时，根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g＋(0.1 mol＋0.3 mol)××56 g·mol－1＝28 g，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D错误。] 　化工流程中含铁化合物的制备与回收 含铁化合物的制备与回收化工流程 (1)用废铁屑(含少量SiO2和氧化铁)制取绿矾 (2)用烧渣(主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2)制备绿矾 (3)废品中铁化合物的制备 (4)刻蚀印刷电路板废液回收FeCl3和Cu 1．利用废铁屑(主要成分为Fe，还含有C、S、P等)制取高效净水剂K2FeO4的流程如图所示： 下列说法不正确的是(　　) A．废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液除去油污 B．步骤②是将Fe2＋转化为Fe(OH)3 C．步骤③中发生反应的离子方程式为2Fe（OH）3＋3ClO－===2FeO＋3Cl－＋4H＋＋H2O D．步骤④中反应能发生的原因是在相同条件下，K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4 C　[纯碱是强碱弱酸盐，CO水解导致纯碱溶液呈碱性，碱性条件下油污水解生成高级脂肪酸盐和甘油，所以废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液除去油污，故A正确；NaOH中和过量的酸，Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，在碱性溶液中将Fe3＋转化为Fe（OH）3，步骤②的目的是将溶液中的Fe2＋转化为Fe（OH）3，故B正确；步骤③中发生的反应是在碱性条件下，反应的离子方程式为2Fe（OH）3＋4OH－＋3ClO－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，故C错误；步骤④中反应的化学方程式为2KOH＋Na2FeO4===K2FeO4＋2NaOH，溶解度大的能转化为溶解度小的物质，反应能发生的原因是K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小，故D正确。 2．某研究性学习小组从腐蚀印刷电路板的废液（含有FeCl2、FeCl3、CuCl2）中回收铜并制备氯化铁晶体，设计流程如下： 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、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒引流 C．若试剂c是双氧水和盐酸，相应的离子反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H