2026届高三化学一轮复习 铁及其重要化合物重热点分类突破
2025-08-31
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内容正文:
高考一轮复习 铁及其重要化合物重热点分类突破
题型一 铁及其化合物的转化图及应用
1 铁元素“价—类”二维图的应用
1.(2025·四川省什邡中学高三上学期一模考试)铁元素的价类二维图如图所示,下列说法错误的是
A.常温下可用铁制容器运输浓硫酸
B.b和c可分别与水发生反应生成e和d
C.e在潮湿的空气中容易转变为d
D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂
【答案】B
【解析】铁在浓硫酸中钝化,常温下可用铁制容器运输浓硫酸,A正确;b为FeO,c为Fe2O3,FeO和Fe2O3均不能与水反应,B错误;e为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3,即4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3,C正确;h为高铁酸盐,FeO具有强氧化性,能够杀菌消毒,+6价的铁被还原成+3价,Fe3+形成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附悬浮杂质,可以做净水剂,D正确。故选B。
2.(2025·广东省湛江市高三第一次调研考试)部分含或物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是
A.若a可与稀盐酸反应生成c,则直接加热蒸干c溶液一定不能得到溶质c
B.若存在a→c→f→e转化过程,其中一定包含复分解反应
C.若可用b制备e,其过程中一定能观察到白色沉淀迅速变成灰绿色,再变成红褐色
D.若d能溶解于氨水中,则说明与配位能力大于与配位能力
【答案】C
【解析】根据物质的分类与相应化合价的关系,a为或,b为或,c为铜盐或亚铁盐,d为Cu(OH)2或Fe(OH)2,e为Fe(OH)3,f为铁盐,g为Fe2O3。
a与稀盐酸反应生成c,则c溶液为溶液,溶液直接加热蒸干,其中的Fe2+被氧气氧化成Fe3+,不能得到溶质,A合理;在a→c→f→e转化过程中,可以确定该元素是,那么f→e的转化过程一定为复分解反应,B合理;e是,制备的方法很多,不一定是作原料,C不合理;d可能是或,能溶解于氨水中的只有,形成深蓝色的络合物,说明与配位能力大于与配位能力,D合理。故选C。
2 铁及其化合物的转化关系图(线)及应用
3.(2025·四川省成都市邛崃市第一中学高三下学期二模)单质的转化如下图所示,下列说法错误的是
A.单质具有漂白性 B.对应的元素是人体必需的微量元素
C.单质可以与水蒸气反应 D.苯酚与的水溶液作用显紫色
【答案】A
【解析】由转化关系可推断出,红棕色粉末为,铁分别与盐酸、反应生成和,是,是,是,是,是。无漂白性,A错误;元素是人体必需的微量元素,B正确;高温下,与水蒸气反应可生成和,C正确;苯酚遇的水溶液显紫色,D正确。故选A。
4.(2025·江西省重点中学盟校高三下第一次联考)M、N是日常生活中常见的金属单质,M、N及其化合物的转化关系(每一步反应完全)如下图,其中,X、Y、Z是含有元素N的化合物,反应②是制备金属M的方法之一,下列说法正确的是
A.M、N在常温下都不溶于浓硫酸,因为被钝化
B.的金属性比强,所以的所有离子都不能与反应
C.在①中完全溶解转移的电子数与在③中完全反应转移的电子数相等
D.的反应都可用来检验中的金属离子
【答案】D
【解析】由图中信息可知,Z为红褐色沉淀,X中加入NaOH溶液后得到Z,NSO4中加入稀硫酸和H2O2可得到X,可知X为,NSO4为FeSO4,N为Fe,X中加入KSCN溶液得到Y,则Y为;反应②是工业上制备金属M的方法之一,可知为湿法炼铜,M为Cu,MSO4为CuSO4。铜在常温下与浓硫酸不反应,与钝化无关,A错误;
M为铜,N为铁,铁的金属性比铜强,能将铜氧化为铜离子,B错误;在①中,Cu被氧化为,1molCu在①中完全溶解转移的电子数为2NA,在③中,FeSO4被氧化为,1mol FeSO4在③中完全反应转移的电子数为NA,两个反应转移电子数不相等,C错误;向溶液中加入KSCN生成使溶液呈红色,向溶液中加入NaOH生成红褐色沉淀,都可说明存在,D正确。故选D。
3 铁及其化合物的转化循环图及应用
5.(2025·吉林省吉林市普通中学高三上学期第一次模拟考试)天然气是一种清洁能源,但含有少量的H2S气体,在酸性溶液中利用硫杆菌可实现脱硫,其原理如图所示,下列说法正确的是
A.过程甲中发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S+2OH- = 2Fe2++S↓+2H2O
B.过程乙中参加反应的Fe2+与O2的物质的量之比为1∶1
C.脱硫过程中O2间接氧化H2S,可在高温条件下进行
D.Fe3+可看作该脱硫过程的催化剂
【答案】D
【解析】过程甲中H2S与Fe3+反应生成Fe2+和S,离子方程式为2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+,A错误;过程乙中Fe2+与O2反应生成Fe3+和水,根据电子守恒,Fe2+与O2的物质的量之比为4∶1,B错误;高温条件可以使硫杆菌失去活性,不能在高温条件下进行,C错误;FeSO4为该脱硫过程的中间产物,Fe2(SO4)3为该脱硫过程的催化剂,即Fe3+可看作该脱硫过程的催化剂,D正确。选D。
6.(2024·长沙模拟)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气,从而减少空气污染并回收S,其过程如图所示(各步均进行完全)。下列叙述不正确的是( )
A.吸收前后混合溶液中Fe3+、Cu2+浓度减小
B.在转化体系中化合价没有变化的元素只有Cu
C.Fe3+和Cu2+是该反应的催化剂
D.反应①的离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
答案 B
解析 吸收剂吸收了硫化氢后生成了水,使Fe3+、Cu2+浓度降低,故A正确;在转化体系中,H、Cl、Cu元素的化合价没有发生变化,故B错误;根据流程图可知,吸收硫化氢的总反应方程式:2H2S+O2===2H2O+2S↓,Fe3+和Cu2+是该反应的催化剂,故C正确;根据流程图可知,反应①的离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,故D正确。
题型二 亚铁离子、铁离子的性质、检验、实验探究
7.(2025·浙江省衢州、丽水、湖州三地市高三下学期4月教学质量检测)某实验小组按照“研磨→灰化→溶解→过滤→检验”的步骤检验菠菜中铁元素(主要以难溶的存在),下列说法不正确的是
A.向研磨后的菠菜汁中加入和溶液未观察到溶液变红,说明菠菜不含铁元素
B.灰化步骤能除去有机质且将铁元素转化为铁的氧化物,有利于后续检验
C.溶解步骤,可选用稀硝酸
D.检验步骤,加入溶液后有蓝色沉淀生成说明菠菜中含有铁元素
【答案】A
【解析】直接向研磨后的菠菜汁中加入H2O2和KSCN溶液未显红色,并不能说明不含铁元素。因为铁以难溶的FeC2O4形式存在,需通过灰化、溶解、过滤等步骤后再检验铁元素,A错误;灰化过程中,有机物被燃烧掉,铁元素被转化为铁的氧化物,便于后续的溶解,有利于后续检验,B正确;溶解步骤,可选用稀硝酸,稀硝酸可以将铁的氧化物溶解,并且将其转化为可溶性的铁盐,便于后续的检验,C正确;与Fe2+反应会生成蓝色的沉淀 ,可检验 Fe2+,因此检验步骤,加入溶液后有蓝色沉淀生成说明菠菜中含有铁元素,D正确。故选A。
8.(2025·山东省日照市高三下学期一模)配合物具有丰富的性质,为探究Fe(III)及其配合物的性质进行如下实验。
已知:Fe3++6F-=[FeF6]3-(无色)。
实验操作及现象
I
取少量FeO加入①号试管,滴入过量0.3mol·L-1HNO3溶液,固体溶解,产生无色气体,在试管口处变为红棕色,溶液为无色,取少量该溶液于②号试管,加入1滴0.1mol·L-1KSCN,无变化;向①号试管中加入过量的0.1mol·L-1NaOH溶液,产生红褐色沉淀
II
向③号、④号试管各加入1mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液,向③号试管中加入少许NH4F固体,溶液黄色褪去,分别向两支试管中各滴加5滴0.1mol·L-1淀粉 KI溶液,③号试管无变化,④号试管变蓝
下列说法正确的是
A.①②号试管实验不能证明FeO被HNO3氧化
B.①②号试管实验说明Fe(III)在有HNO3存在下不能用少量KSCN检验
C.①②③号试管实验表明与Fe(III)配位能力强弱顺序:F->Cl->SCN-
D.③④号试管实验说明Fe(III)形成[FeF6]3-配离子后氧化性减弱,不能氧化I-
【答案】BD
【解析】FeO和硝酸反应生成NO,说明硝酸被还原,则FeO被氧化,A错误;
向FeO和过量硝酸反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,产生红褐色沉淀,说明有Fe(Ⅲ)生成,但加入KSCN溶液无变化,说明Fe(III)在有HNO3存在下不能用少量KSCN检验,B正确;向③号试管的FeCl3溶液中加入少许NH4F固体,溶液黄色褪去,说明F-和Fe(III)结合生成了无色的[FeF6]3-,则F-和Fe(III)结合能力强于Cl-,①②号试管实验不能比较Cl-和Fe(III)的结合能力和SCN-和Fe(III)结合能力的强弱,C错误;加入NH4F固体的③号试管滴加淀粉KI溶液不变蓝,说明Fe(III)形成[FeF6]3-配离子后氧化性减弱,不能氧化I-,D正确。故选BD。
题型三 化工流程中含铁化合物的制备
9.(2025·陕西省高考适应性检测)铁红颜料跟某些油料混合,可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含、、、MgO等,用硫酸渣制备铁红()的过程如图所示,已知还原过程中被氧化时转移电子数为。下列说法不正确的是
A.滤渣A的主要成分为
B.滤液B中含有的硫酸盐为硫酸镁、硫酸铝和硫酸钠
C.“还原”过程中会有硫酸生成
D.“氧化”过程中发生反应:
【答案】D
【解析】硫酸渣(含、、、MgO等)中加入H2SO4酸溶,不与H2SO4反应,
、、MgO与H2SO4反应生成Fe3+、Al3+、Mg2+,所得溶液中加入FeS2粉还原,在酸性条件下FeS2与Fe3+反应生成和Fe2+,过滤,滤渣A为SiO2,向滤液中加入NaOH和通入空气氧化,Fe2+与O2、OH-反应生成Fe(OH)3沉淀,过滤得Fe(OH)3,洗涤、烘干,烘干过程中Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,研磨得铁红。硫酸渣中加入H2SO4酸溶,、、MgO都能与H2SO4反应分别生成Fe3(SO4)3、Al3(SO4)3、MgSO4,而不与H2SO4反应,滤渣A的主要成分,A正确;在还原过程后溶液中含有Fe2+、Al3+、Mg2+等,加入NaOH,Al3+生成NaAlO2,Mg2+生成Mg(OH)2,Fe2+与O2、OH-反应生成Fe(OH)3沉淀,过滤后滤液B中含有的硫酸盐为硫酸镁和硫酸铝以及加入NaOH反应生成的硫酸钠,B正确;还原过程中,在酸性条件下与Fe3+反应,中S的化合价为价,已知1mol被氧化时转移电子数为,故反应过程中S元素被氧化为,所以有硫酸生成,C正确;“氧化”过程中,因为溶液中加入了氢氧化钠,溶液呈碱性,所以发生的反应应该是,而不是,D错误。故选D。
10.(2025·四川省遂宁中学校2高三上学期一诊模拟考试)- Fe2O3粉体具有广泛的用途。工业上用黄钠铁矾渣[主要成分为Na2Fe6(SO4)4(OH)12,还含有Ni、Ba、Ca、Pb、Mg、Co等硫酸盐及SiO2]制备高纯度的- Fe2O3粉体的工艺流程如下图所示:
已知:常温下,有关离子沉淀的pH和物质的溶度积常数分别如表1和如表2所示:
表1 有关离子沉淀的pH
离子
Fe3+
Fe2+
Ni2+
Co2+
开始沉淀pH
2.2
5.8
6.9
7.2
完全沉淀pH(c =1.0×10−5 mol·L−1)
3.2
8.3
8.9
9.2
表2 物质的溶度积常数
物质
CoS
NiS
FeS
Ksp
3.0 × 10−26
1.42 × 10−24
3.7 × 10−19
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,无烟煤除了用作燃料以外,还用作 。
(2)“酸浸”后,浸渣的主要成分有 ,能提高浸出率的措施有 (任写两点即可)。
(3)“沉钙、镁”中,溶液的pH不宜太小或太大,应保持在5左右的原因是 。
(4)“沉镍、钴”中,最先沉淀的离子是 (填离子符号),若要将溶液中的镍和钴完全沉淀,溶液中的c(S2−)不低于 mol·L−1。
(5)“沉铁”中,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)还原剂 (2) SiO2、PbSO4、BaSO4、CaSO4 将焙烧产物粉碎、适当增大H2SO4的浓度(或搅拌溶液等)
(3)pH小于5时,由HFH++F−可知,酸性太强,Ca2+、Mg2+可能会因F−浓度太小而不能完全沉淀,pH大于5时,溶液中Fe2+(Co2+、Ni2+)会以氢氧化物的形式沉淀
(4)Co2+ 1.42×10−19
(5)Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓+H2O+
【解析】(1)“焙烧”中,无烟煤除了用作燃料以外,还用作还原剂,将黄钠铁矾中+3价的铁还原为+2;
(2)“酸浸”后,MgSO4、NiSO4、CoSO4、FeSO4,部分CaSO4溶于水,形成混合溶液,浸渣的主要成分有SiO2、PbSO4、BaSO4、CaSO4。能提高浸出率的措施有将焙烧产物粉碎,适当的增大硫酸浓度、加快搅拌等;
(3)“沉钙、镁”中,向滤液中加入NaF,Ca2+、Mg2+转化为沉淀,若溶液的pH太小,H+与F-生成HF,降低了F-的浓度,导致Ca2+、Mg2+不能沉淀,若溶液的pH大于5,溶液的Fe2+、Co2+、Ni2+会形成氢氧化物沉淀,影响α-Fe2O3粉体的产量;
(4)过滤后,滤液中通入H2S,H2S沉淀Co2+、Ni2+,最后向滤液中加入NH3·H2O、NH4HCO3沉铁得FeCO3,煅烧FeCO3得- Fe2O3粉体。CoS的Ksp更小,所以“沉镍、钴”中,最先沉淀的离子是Co2+,若要将溶液中的Co2+、Ni2+完全沉淀,即Ni2+完全沉淀即可,溶液中的c(S2-)=mol•L-1=1.42×10-19mol•L-1;
(5)“沉铁”中,发生反应的离子方程式为Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓+H2O+。
题型四 含铁化合物的制备实验
15.(2025·山西省临汾市高三下学期考前适应性训练考试二)溴化亚铁()是棕黄色易潮解的固体,可由与在高温下反应生成。某研究性学习小组设计如下实验装置制备少量的。
已知:高温时会快速分解为。
回答下列问题:
(1)A中仪器M的名称是 ,B中所盛试剂为 溶液;D中所装固体是 (填化学式)。
(2)F中碱石灰的作用是 。
(3)实验开始时用A装置产生的气体排出体系内的空气,其原因合理的有 (填标号)。
a.防止铁粉被氧化 b.防止潮解 c.防止爆炸
(4)该装置的缺点是 。
(5)将浓磷酸换成浓硫酸同样能制得,但反应过程中烧瓶内的溶液变为橙黄色。
①浓磷酸和浓硫酸均能用于制的原因是硫酸和磷酸都具备某种性质,该性质是 ;
②溶液变橙黄色是因为发生了副反应: (写化学方程式);
③浓磷酸换成浓硫酸对产品纯度没有影响,理由是 。
【答案】(1)长颈漏斗 饱和 或
(2)吸收未反应的,并防止空气中的水蒸气进入E装置
(3)abc
(4)无处理尾气中的氢气的装置
(5)难挥发性 或或 与反应生成的在高温下迅速分解为
【解析】A装置中稀盐酸与石灰石反应生成,利用生成的将装置内部的空气全部排出,B装置中饱和溶液除去中含有的少量,C装置中浓磷酸与反应制备,装置D干燥气体后,装置E中高温下HBr与粉反应生成,装置F吸收未反应的HBr,同时防止空气中的水蒸气进入装置内使潮解。
(1)M为长颈漏斗;装置B中盛放的是饱和的溶液,除去中的;干燥管D的作用是干燥及,故使用或;
(2)装置F的作用是吸收未反应的并防止空气中的水蒸气进入装置E;
(3)空气中存在,可将铁粉氧化,同时空气中存在水蒸气,易潮解,反应过程中还会生成,装置中存在会有爆炸的风险,因此在反应前应利用排出体系中的空气,故选abc;
(4)铁粉与反应的过程中会生成,装置的缺点是无处理尾气中的的装置;
(5)①浓磷酸制备时,利用了难挥发性酸制备易挥发性酸的原理,若将浓磷酸换成浓硫酸,也能制得,同样利用了难挥发性酸制备易挥发性酸的原理;
②溶液变橙黄色是因为与浓反应,生成了、、或,反应的方程式为或,也可能是与浓反应生成了、,反应方程式为;
③与反应生成的在高温下会迅速分解为,因此将浓磷酸换成浓硫酸,对产品的纯度无影响。
16.(2025·湖南省岳阳市高三下学期教学质量监测二模)某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器省略),以甘氨酸与硫酸亚铁为原料制备补铁剂甘氨酸亚铁[]。
已知:Ⅰ.有关物质性质如下表所示:
甘氨酸
易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
柠檬酸
易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性
甘氨酸亚铁
易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸
Ⅱ.甘氨酸亚铁[]摩尔质量为
Ⅲ.氨基能被酸性溶液氧化:连接好装置,装入药品,实验步骤如下:
①打开,反应一段时间,将装置中空气排净;
②___________,使b中溶液进入c中;
③在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5~6.0,使反应物充分反应;
④反应完成后,向c中反应混合液加入乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得粗产品。
回答下列问题:
(1)步骤②中将b中溶液加入c中的操作是 。
(2)仪器c的名称是 ,其中加入柠檬酸的作用是 ,装置c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是 。
(3)步骤④中加入乙醇的作用是 。
(4)装置d的作用是 。
(5)产品纯度测定。已知粗产品通常混有甘氨酸,称取粗产品2.2克,先加入 (填写下列物质的标号:a.水、b.乙醇、c.冰醋酸),搅拌、过滤、洗涤得沉淀,将沉淀配成250mL溶液,取溶液25.00mL置于锥形瓶,用的溶液滴定至终点,三次平均消耗体积为26.00mL,则该样品的纯度为 %。(结果保留一位小数)
【答案】(1)打开,关闭 (2)三颈烧瓶 防止Fe2+被氧化且能抑制Fe2+水解
(3)降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其析出
(4)液封或水封,防止空气进入c中
(5)c 92.7%
【解析】(1)打开,关闭,产生的可使装置b中的压强增大,将溶液压入三颈烧瓶中,与甘氨酸反应制备];
(2)仪器c的名称是三颈烧瓶;柠檬酸酸性较强,有强还原性,加入少量的柠檬酸可以防止甘氨酸亚铁被氧化,也可以调节溶液的pH,抑制Fe2+水解;与甘氨酸反应制备],化学方程式为;
(3)由有关物质性质可知,]易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸,故步骤④中加入乙醇可以降低]的溶解度,使其析出;
(4)由于柠檬酸有强还原性,故装置d的作用为液封或水封,防止空气进入c中,将柠檬酸氧化;
(5)因为甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,]易溶于水,难溶于冰醋酸,所以先向称取的粗产品加入冰醋酸,故选c,得到较纯的]沉淀,再将其溶于水溶配成溶液,加入酸性溶液滴定,发生反应,,根据反应得出关系式:,,所以,该样品的纯度。
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高考一轮复习 铁及其重要化合物重热点分类突破
题型一 铁及其化合物的转化图及应用
1 铁元素“价—类”二维图的应用
1.(2025·四川省什邡中学高三上学期一模考试)铁元素的价类二维图如图所示,下列说法错误的是
A.常温下可用铁制容器运输浓硫酸
B.b和c可分别与水发生反应生成e和d
C.e在潮湿的空气中容易转变为d
D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂
2.(2025·广东省湛江市高三第一次调研考试)部分含或物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是
A.若a可与稀盐酸反应生成c,则直接加热蒸干c溶液一定不能得到溶质c
B.若存在a→c→f→e转化过程,其中一定包含复分解反应
C.若可用b制备e,其过程中一定能观察到白色沉淀迅速变成灰绿色,再变成红褐色
D.若d能溶解于氨水中,则说明与配位能力大于与配位能力
2 铁及其化合物的转化关系图(线)及应用
3.(2025·四川省成都市邛崃市第一中学高三下学期二模)单质的转化如下图所示,下列说法错误的是
A.单质具有漂白性 B.对应的元素是人体必需的微量元素
C.单质可以与水蒸气反应 D.苯酚与的水溶液作用显紫色
4.(2025·江西省重点中学盟校高三下第一次联考)M、N是日常生活中常见的金属单质,M、N及其化合物的转化关系(每一步反应完全)如下图,其中,X、Y、Z是含有元素N的化合物,反应②是制备金属M的方法之一,下列说法正确的是
A.M、N在常温下都不溶于浓硫酸,因为被钝化
B.的金属性比强,所以的所有离子都不能与反应
C.在①中完全溶解转移的电子数与在③中完全反应转移的电子数相等
D.的反应都可用来检验中的金属离子
3 铁及其化合物的转化循环图及应用
5.(2025·吉林省吉林市普通中学高三上学期第一次模拟考试)天然气是一种清洁能源,但含有少量的H2S气体,在酸性溶液中利用硫杆菌可实现脱硫,其原理如图所示,下列说法正确的是
A.过程甲中发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S+2OH- = 2Fe2++S↓+2H2O
B.过程乙中参加反应的Fe2+与O2的物质的量之比为1∶1
C.脱硫过程中O2间接氧化H2S,可在高温条件下进行
D.Fe3+可看作该脱硫过程的催化剂
6.(2024·长沙模拟)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气,从而减少空气污染并回收S,其过程如图所示(各步均进行完全)。下列叙述不正确的是( )
A.吸收前后混合溶液中Fe3+、Cu2+浓度减小
B.在转化体系中化合价没有变化的元素只有Cu
C.Fe3+和Cu2+是该反应的催化剂
D.反应①的离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
题型二 亚铁离子、铁离子的性质、检验、实验探究
7.(2025·浙江省衢州、丽水、湖州三地市高三下学期4月教学质量检测)某实验小组按照“研磨→灰化→溶解→过滤→检验”的步骤检验菠菜中铁元素(主要以难溶的存在),下列说法不正确的是
A.向研磨后的菠菜汁中加入和溶液未观察到溶液变红,说明菠菜不含铁元素
B.灰化步骤能除去有机质且将铁元素转化为铁的氧化物,有利于后续检验
C.溶解步骤,可选用稀硝酸
D.检验步骤,加入溶液后有蓝色沉淀生成说明菠菜中含有铁元素
8.(2025·山东省日照市高三下学期一模)配合物具有丰富的性质,为探究Fe(III)及其配合物的性质进行如下实验。
已知:Fe3++6F-=[FeF6]3-(无色)。
实验操作及现象
I
取少量FeO加入①号试管,滴入过量0.3mol·L-1HNO3溶液,固体溶解,产生无色气体,在试管口处变为红棕色,溶液为无色,取少量该溶液于②号试管,加入1滴0.1mol·L-1KSCN,无变化;向①号试管中加入过量的0.1mol·L-1NaOH溶液,产生红褐色沉淀
II
向③号、④号试管各加入1mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液,向③号试管中加入少许NH4F固体,溶液黄色褪去,分别向两支试管中各滴加5滴0.1mol·L-1淀粉 KI溶液,③号试管无变化,④号试管变蓝
下列说法正确的是
A.①②号试管实验不能证明FeO被HNO3氧化
B.①②号试管实验说明Fe(III)在有HNO3存在下不能用少量KSCN检验
C.①②③号试管实验表明与Fe(III)配位能力强弱顺序:F->Cl->SCN-
D.③④号试管实验说明Fe(III)形成[FeF6]3-配离子后氧化性减弱,不能氧化I-
题型三 化工流程中含铁化合物的制备
9.(2025·陕西省高考适应性检测)铁红颜料跟某些油料混合,可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含、、、MgO等,用硫酸渣制备铁红()的过程如图所示,已知还原过程中被氧化时转移电子数为。下列说法不正确的是
A.滤渣A的主要成分为
B.滤液B中含有的硫酸盐为硫酸镁、硫酸铝和硫酸钠
C.“还原”过程中会有硫酸生成
D.“氧化”过程中发生反应:
10.(2025·四川省遂宁中学校2高三上学期一诊模拟考试)- Fe2O3粉体具有广泛的用途。工业上用黄钠铁矾渣[主要成分为Na2Fe6(SO4)4(OH)12,还含有Ni、Ba、Ca、Pb、Mg、Co等硫酸盐及SiO2]制备高纯度的- Fe2O3粉体的工艺流程如下图所示:
已知:常温下,有关离子沉淀的pH和物质的溶度积常数分别如表1和如表2所示:
表1 有关离子沉淀的pH
离子
Fe3+
Fe2+
Ni2+
Co2+
开始沉淀pH
2.2
5.8
6.9
7.2
完全沉淀pH(c =1.0×10−5 mol·L−1)
3.2
8.3
8.9
9.2
表2 物质的溶度积常数
物质
CoS
NiS
FeS
Ksp
3.0 × 10−26
1.42 × 10−24
3.7 × 10−19
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,无烟煤除了用作燃料以外,还用作 。
(2)“酸浸”后,浸渣的主要成分有 ,能提高浸出率的措施有 (任写两点即可)。
(3)“沉钙、镁”中,溶液的pH不宜太小或太大,应保持在5左右的原因是 。
(4)“沉镍、钴”中,最先沉淀的离子是 (填离子符号),若要将溶液中的镍和钴完全沉淀,溶液中的c(S2−)不低于 mol·L−1。
(5)“沉铁”中,发生反应的离子方程式为 。
题型四 含铁化合物的制备实验
15.(2025·山西省临汾市高三下学期考前适应性训练考试二)溴化亚铁()是棕黄色易潮解的固体,可由与在高温下反应生成。某研究性学习小组设计如下实验装置制备少量的。
已知:高温时会快速分解为。
回答下列问题:
(1)A中仪器M的名称是 ,B中所盛试剂为 溶液;D中所装固体是 (填化学式)。
(2)F中碱石灰的作用是 。
(3)实验开始时用A装置产生的气体排出体系内的空气,其原因合理的有 (填标号)。
a.防止铁粉被氧化 b.防止潮解 c.防止爆炸
(4)该装置的缺点是 。
(5)将浓磷酸换成浓硫酸同样能制得,但反应过程中烧瓶内的溶液变为橙黄色。
①浓磷酸和浓硫酸均能用于制的原因是硫酸和磷酸都具备某种性质,该性质是 ;
②溶液变橙黄色是因为发生了副反应: (写化学方程式);
③浓磷酸换成浓硫酸对产品纯度没有影响,理由是 。
16.(2025·湖南省岳阳市高三下学期教学质量监测二模)某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器省略),以甘氨酸与硫酸亚铁为原料制备补铁剂甘氨酸亚铁[]。
已知:Ⅰ.有关物质性质如下表所示:
甘氨酸
易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
柠檬酸
易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性
甘氨酸亚铁
易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸
Ⅱ.甘氨酸亚铁[]摩尔质量为
Ⅲ.氨基能被酸性溶液氧化:连接好装置,装入药品,实验步骤如下:
①打开,反应一段时间,将装置中空气排净;
②___________,使b中溶液进入c中;
③在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5~6.0,使反应物充分反应;
④反应完成后,向c中反应混合液加入乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得粗产品。
回答下列问题:
(1)步骤②中将b中溶液加入c中的操作是 。
(2)仪器c的名称是 ,其中加入柠檬酸的作用是 ,装置c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是 。
(3)步骤④中加入乙醇的作用是 。
(4)装置d的作用是 。
(5)产品纯度测定。已知粗产品通常混有甘氨酸,称取粗产品2.2克,先加入 (填写下列物质的标号:a.水、b.乙醇、c.冰醋酸),搅拌、过滤、洗涤得沉淀,将沉淀配成250mL溶液,取溶液25.00mL置于锥形瓶,用的溶液滴定至终点,三次平均消耗体积为26.00mL,则该样品的纯度为 %。(结果保留一位小数)
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