2026届高三化学一轮复习 讲义 -热点专攻 含铁物质的制备

含铁物质的制备 课前学习任务 一、必备知识 1.氯化铁的制备方法 制备方法 制备原理 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氛围中脱水 FeCl3·6H2OFeCl3+6H2O 湿态法 利用FeCl2溶液与Cl2反应制备FeCl3 2FeCl2+Cl22FeCl3 2.氯化亚铁的制备方法 制备原理 化学方程式 方法1:利用铁粉与稀盐酸反应制备FeCl2 Fe+2HClFeCl2+H2↑ 方法2:利用FeCl3溶液与铁粉反应制备FeCl2 2FeCl3+Fe3FeCl2 课堂核心考点 题组1　实验探究含铁物质的制备 1.(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(　　) 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++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O D.装置d的主要作用:吸收尾气,防止污染空气 题组2　含铁物质制备的工艺流程及分析 2.(2024·湖北宜昌二模)某矿石中含有硅、铁、铝的氧化物,为综合开发资源提高矿石的利用率,化工厂采取如图工艺制备铁红和AlCl3·6H2O。下列说法错误的是(　　) A.“酸浸”过程中选择盐酸比硫酸更为合适 B.“氧化”过程中少量多次添加双氧水可有效减少Fe3+催化H2O2分解 C.“洗涤”的操作是将沉淀转移至洁净的烧杯中,加蒸馏水清洗2~3次 D.将SOCl2与AlCl3·6H2O混合并加热,可得到无水AlCl3 3.(2024·广东广州检测)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,在水处理过程中,高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体,制备高铁酸钾流程如图所示。 下列叙述不正确的是(　　) A.反应Ⅰ的化学方程式是2Fe+3Cl22FeCl3 B.用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气所得产物可再利用 C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的个数比为2∶3 D.用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时,生成的Fe(OH)3胶体可吸附杂质而净化水 4.(2021·海南卷)无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。 已知:氯化亚砜()熔点-101 ℃,沸点76 ℃,易水解。 回答问题: (1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　　　　。  (2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用　　　　(填字母)。  A.KMnO4溶液 B.氯水 C.溴水 D.H2O2溶液 (3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入HCl(g)的目的是　。  (4)取少量D晶体,溶于水并滴加KSCN溶液,现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)反应D→E的化学方程式为  (6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂:　　　　,并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原:　  课后提升训练 1.(2024·广东梅州检测)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图甲所示。下列推断不合理的是(　　) 图甲 图乙 A.X在高温下可与H2O(g)反应生成Z B.N在空气中不稳定,利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 C.可存在P→M→Z→P的循环转化关系 D.若P为盐酸盐,可将其饱和溶液逐滴滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体 2.部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示,c、d均为盐酸盐。下列推断正确的是(　　) A.a可与水蒸气在高温条件下反应生成e B.b是一种黑色粉末,在空气中受热,迅速被氧化生成e C.c中加入新制氯水可生成d,此反应中c体现氧化性 D.e中加入盐酸可生成d 3.(2025·辽宁抚顺六校联考)为探究铁及其化合物的性质,某化学兴趣小组利用铁与水蒸气反应所得的固体进行了实验,先用过量盐酸溶解,并分成4份,继续如下实验: 实验 操作与现象 ① 加入高锰酸钾溶液,紫色褪去 ② 加入K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀 ③ 加入KSCN溶液,无明显现象 ④ 加入NaOH溶液,生成的白色沉淀逐渐变为灰绿色,最后变为红褐色 依据上述实验现象,下列结论合理的是(　　) A.实验①说明溶液中一定含有Fe2+ B.实验③说明该固体中不含三价铁 C.实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余 D.实验④中灰绿色的沉淀是Fe(OH)3 进阶2　对标·高考真题 4.(2023·海南卷节选)某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有:粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。 (1)灰化:干燥样品应装入　　　　　中(填字母),置高温炉内,控制炉温850 ℃,在充足空气气氛中燃烧成灰渣。  a.不锈钢培养皿 b.玻璃烧杯 c.石英坩埚 (2)测定铁含量基本流程:将滤液在200 mL容量瓶中定容,移取25.00 mL,驱尽N并将Fe3+全部还原为Fe2+。用5 mL微量滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液进行滴定。 ①选用微量滴定管的原因是  　。  ②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据,应采取的措施是　　　　　　　　　　　　　。  序号 1 2 3 标准溶液用量/mL 2.715 2.905 2.725 ③本实验中,使测定结果偏小的是　　　　　(填字母)。  a.样品未完全干燥 b.微量滴定管未用标准溶液润洗 答案解析 1.D　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++2HCFeCO3↓+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。 2.C　解析 由于目标产物是AlCl3·6H2O,为避免引入硫酸根杂质,“酸浸”过程中选择盐酸比硫酸更为合适,A正确;H2O2氧化Fe2+优先于分解,“氧化”过程中少量多次添加双氧水可防止H2O2局部过量而分解,有效减少Fe3+催化H2O2分解,B正确;“洗涤”的操作是将沉淀留在漏斗的滤纸中,加蒸馏水自然滤干,清洗2~3次,C错误;SOCl2遇水容易水解,与AlCl3·6H2O混合并加热,可吸收结晶水并生成HCl,可有效防止AlCl3水解,得到无水AlCl3,D正确。 3.C　解析 铁与氯气反应生成氯化铁,再加入NaClO、NaOH,次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2FeO4,加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾(K2FeO4),分离得到粗K2FeO4,采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯。反应Ⅰ是氯气与铁反应生成氯化铁,化学方程式是2Fe+3Cl22FeCl3,A正确;用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中的尾气所得产物为FeCl3,可再利用,B正确;反应Ⅱ是NaClO中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,FeCl3中Fe元素化合价由+3价升高为+6价,NaClO是氧化剂、FeCl3是还原剂,氧化剂与还原剂的个数比为3∶2,C错误;胶体具有吸附性,用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时,水解生成的Fe(OH)3胶体可吸附杂质而净化水,D正确。 4.(1)漏斗　(2)BD (3)防止水解　(4)溶液变为红色 (5)FeCl3·6H2O+6SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑ (6)SO2　先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则是SO2将Fe3+还原 热点精练 课后提升训练 1.A　解析 由铁的“价—类”二维图可知,X为Fe、Y为FeO、Z为Fe2O3、M为Fe(OH)3、N为Fe(OH)2,Q为亚铁盐,P为铁盐。Fe在高温下可与H2O(g)反应生成Fe3O4,而不是Fe2O3,A错误;N为Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,图乙装置生成的H2可排出装置中的空气,从而减缓Fe(OH)2被氧化,B正确;Z为Fe2O3、M为Fe(OH)3、P为铁盐,根据反应方程式FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O可知,可存在P→M→Z→P的循环转化关系,C正确;若P为盐酸盐,则P为FeCl3,实验制备Fe(OH)3胶体的方法是将烧杯中的蒸馏水加热煮沸后,向沸水中滴加5~6滴饱和氯化铁溶液,继续加热至液体呈红褐色停止加热,即可制备Fe(OH)3胶体,D正确。 2.D　解析 根据图示物质所含Fe元素化合价及物质分类可知,a是Fe、b是FeO、c是FeCl2、d是FeCl3、e是Fe2O3。Fe与水蒸气在高温条件下反应可生成Fe3O4,A错误;b是FeO,该物质不稳定,在空气中加热时容易被氧化为Fe3O4,B错误;FeCl2被氧化生成FeCl3,在该反应中FeCl2表现还原性,C错误;e是Fe2O3,Fe2O3与盐酸反应产生氯化铁和水,D正确。 3.C　解析 高锰酸钾溶液会与盐酸发生氧化还原反应而褪色,A错误;实验③说明溶液中不含Fe3+,但不能说明固体中没有三价铁,也可能溶于盐酸时,过量的铁单质把+3价铁还原了,B错误;实验②说明溶液中含有Fe2+,实验③说明溶液中不含Fe3+,而铁与水蒸气能生成三价铁,可以推知反应后的固体中有铁粉剩余,C正确;灰绿色的沉淀是Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的中间过程,D错误。 4.答案 (1)c (2)①使实验微型化,滴定更准确,节约试剂　②舍去第二次数据　③a 解析 (1)高温灼烧固体物质需在石英坩埚中进行。 (2)①木耳中铁含量较少,选用微量滴定管使实验微型化,滴定更准确,节约试剂;②三次平行滴定中,第二组数据偏差较大,应舍去。③铁元素的含量=×100%,样品未完全干燥,使测定结果偏低,a正确;微量滴定管未用标准溶液润洗,标准溶液被稀释,使测定结果偏高,b错误;灰渣中有少量炭黑,对测定结果无影响,c错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$