15素养发展4　科学探究——含铁物质的制备及转化-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（浙江专版人教单选版）

素养发展4　科学探究——含铁物质的制备及转化 [对应学生用书P51] 1．实验探究含铁物质的制备 (1)FeCl3的制备方法 制备方法 化学方程式 干态法 ①利用铁粉与氯气反应制备FeCl3 2Fe＋3Cl22FeCl3 ②利用FeCl3·6H2O在HCl氛围下脱水 FeCl3·6H2OFeCl3＋6H2O 湿态法 利用FeCl2溶液与Cl2反应制备FeCl3 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 (2)FeCl2的制备方法 化学方程式 制备方法 方法1 利用铁粉与稀盐酸反应制备FeCl2 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 方法2 利用FeCl3溶液与铁粉反应制备FeCl2 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 [典例1] 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： 下列说法不正确的是 (　　) A．实验时，先点燃 Ⅰ 处酒精灯，后点燃 Ⅱ 处酒精灯 B．为确保得到纯净的无水氯化亚铁，要在 Ⅰ 、 Ⅱ 和 Ⅱ 、 Ⅲ 之间各添加一个干燥装置 C．用装置 Ⅲ 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，证明不含FeCl3 C　解析：装置中含有氧气，防止氧气与铁反应，故点燃 Ⅰ 、 Ⅱ 两处酒精灯加热相应仪器的顺序是先点燃 Ⅰ 处酒精灯一段时间后再点燃 Ⅱ 处酒精灯，A正确；FeCl2易水解，由于从 Ⅰ 出来的气体含有水蒸气，故应在 Ⅰ 、 Ⅱ 和 Ⅱ 、 Ⅲ 之间各添加一个干燥装置以除去水蒸气，B正确；HCl极易溶于水，装置 Ⅲ 无防倒吸装置，故容易发生倒吸，C错误；向制得的固体的水溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明不含Fe3+，推测固体中不含FeCl3，D正确。 2．实验(或工艺)“微流程”中含铁物质的制备 [典例2] (2024·浙江名校协作体联考)一种利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4纳米粒子的工艺流程如图所示： 已知：Zn及其化合物与Al及其化合物的性质相似。下列说法不正确的是 (　　) A．“碱洗”的目的是去除废旧镀锌铁皮表面的油污及锌 B．“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2+＋ClO－＋2H＋===2Fe3+＋Cl－＋H2O C．“氧化”后的溶液中主要存在的金属阳离子：Fe3+、Na＋ D．“加热沉铁”时通入N2是防止空气中的O2对产品造成影响 C　解析：“碱洗”是为了除去锌，同时除去油污，A正确；“氧化”时，Fe2+与ClO－发生氧化还原反应：2Fe2+＋ClO－＋2H＋===2Fe3+＋Cl－＋H2O，由于Fe3O4纳米粒子中Fe有＋2和＋3两种价态，故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na＋，B正确、C错误；最后一步“反应”中N2的作用是保护气，防止Fe2+被O2氧化，D正确。 1．(2024·浙江七彩阳光联盟联考)FeCl3(易升华)是常见的化学试剂，可通过下列实验制备FeCl3，下列说法错误的是 (　　) A.装置F的作用是尾气吸收，并防止空气中的水蒸气进入收集器 B．硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不易因为FeCl3固体积聚而造成堵塞 C．实验室配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，再加水稀释 D．实验开始时，应先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯 D　解析：装置A是氯气发生装置，B为除去氯气中的氯化氢，C为干燥装置，D为氯气与铁的反应装置，E为氯化铁的收集装置，由于氯化铁易水解，故装置F是防止空气中的水蒸气进入装置E，A正确；FeCl3蒸气遇冷变为固体，若导管较细，容易堵塞，所以硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不易因为FeCl3固体积聚而造成堵塞，B正确；FeCl3固体溶于水发生水解，配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，抑制水解，再加水稀释，C正确；实验开始时，应先点燃A处酒精灯，至装置中充满氯气后，再点燃D处酒精灯，D错误。 2．K3[Fe(C2O4)3]·3H2O为草绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，可用FeC2O4制备，流程如下： 已知：6FeC2O4＋3H2O2＋6K2C2O4===4K3[Fe(C2O4)3]＋2Fe(OH)3↓。 下列说法不正确的是 (　　) A．步骤Ⅰ中不可用酸性KMnO4溶液替代H2O2 B．步骤 Ⅱ 中加热煮沸是为了除去多余的H2O2 C．步骤 Ⅲ 中加入无水乙醇是为了降低三草酸合铁酸钾的溶解度 D．可用亚铁氰化钾溶液来检验翠绿色溶液中是否还有Fe2+未被氧化 D　解析：FeC2O4制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体，第一步用H2O2将二价Fe氧化为三价Fe得到Fe(OH)3，加热除去过量的H2O2，加入草酸、饱和的草酸钾溶液形成K3[Fe(C2O4)3]溶液，加入无水乙醇降低三草酸合铁酸钾的溶解度，使之析出，过滤、洗涤、干燥得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体。H2O2将二价Fe氧化为三价Fe的同时并不产生杂质，且通过加热即可将过量的H2O2除去，故不可用酸性KMnO4溶液替代H2O2，A正确；H2O2受热分解，加热煮沸可以除去多余的H2O2，B正确；加入无水乙醇可以降低三草酸合铁酸钾的溶解度，提高产率，C正确；检验Fe2+用铁氰化钾溶液而不是亚铁氰化钾溶液，D错误。 3．(2024·浙江温州新力量联盟联考)FeF3是制备硫化物全固态锂电池高能正极材料的原料。一种制备FeF3材料的生产流程如下： 下列叙述正确的是 (　　) A．“混合溶液”时要用到烧杯、玻璃棒 B．“反应器”中温度越高，越有利于制备FeF3 C．“系列操作”得到的滤液，可采用分液的方法循环利用 D．“灼烧”时通入Ar的主要作用是带走水蒸气防止FeF3水解 D　解析：“混合溶液”由HF和乙醇组成，HF腐蚀玻璃，应选用塑料容器盛放，A错误；温度过高导致硝酸铁分解，同时乙醇大量挥发，不利于产物的生成，B错误；“系列操作”得到的滤液中含有乙醇和硝酸，可利用沸点差异采用蒸馏的方法分离回收，C错误；灼烧过程中需防止FeF3水解，故通入Ar的主要作用是带走水蒸气，D正确。 4．(2024·“桐·浦·富·兴”教研联盟联考)某地区已探明有着丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂，同时需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，以形成一定规模的工业体系。下列说法不正确的是 (　　) A．甲、乙、丙、丁对应的工厂依次为发电厂、焦化厂、炼铁厂和水泥厂 B．炼铁厂的炉渣可作为水泥厂的原料 C．焦化厂对煤进行脱硫脱硝等处理后，可有效减少温室气体排放 D．可配套建设化肥厂以充分利用焦化厂中煤干馏时的出炉煤气 C　解析：煤炭燃烧可以发电，则甲为发电厂，煤的干馏可制造煤焦油，则乙为焦化厂，赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料，则丙为炼铁厂，碳酸钙和黏土是生产水泥的原料，则丁为水泥厂，所以四个工厂从左至右顺序是发电厂、焦化厂、炼铁厂、水泥厂，A正确；炼铁厂的炼铁炉渣的主要成分是硅酸钙，可以作为水泥、渣砖等的原料，B正确；对煤进行脱硫脱硝等处理后，可减少酸雨的发生，但不能减少温室气体排放，C错误；从煤干馏的出炉煤气可分离出粗氨水，且焦炉气的主要成分中氢气可用于合成氨，所以可配套建设化肥厂充分利用焦化厂中煤干馏的出炉煤气，D正确。 [课时提升训练(10)见P371] 学科网（北京）股份有限公司 $$