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新高考化学一轮复习讲义 第3章 热点强化6 工业流程中含铁化合物的制备
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这是一份新高考化学一轮复习讲义 第3章 热点强化6 工业流程中含铁化合物的制备，共7页。试卷主要包含了全面，扎实训练学科基本技能，培养学生积极的学习态度，有计划等内容，欢迎下载使用。
要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。
2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。
一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。
3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。
落实学生解题的三重境界：一是“解”，解决当前问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。
4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。
高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
热点强化6 工业流程中含铁化合物的制备
(一)含铁化合物制备的微型流程设计
例1 用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4)，制取过程如图：
下列说法不正确的是( )
A．浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好
B．检验A中的Fe3＋可以用KSCN溶液
C．加H2O2时发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋ ＋2H2O
D．制备Fe3O4的反应Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－eq \(=====,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2O是氧化还原反应
答案 D
解析 浸泡过程中适当加热并搅拌可以提高反应速率，效果更好，A正确；检验铁离子可以用硫氰化钾溶液，溶液显红色，B正确；过氧化氢能氧化亚铁离子，离子方程式为H2O2＋
2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋ ＋2H2O，C正确；制备Fe3O4的反应为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－eq \(=====,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2O，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，D错误。
(二)含铁化合物制备的综合流程设计
例2 利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备(NH4)2Fe(SO4)2晶体的实验流程如下。
(1)煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2的化学方程式为______________________________________________________________________。
(2)为提高酸浸过程中铁的浸出率，实验中可采取的措施有____________(填字母)。
A．增加矿渣的投料量 B．将矿渣粉碎并搅拌
C．缩短酸浸的时间 D．适当提高酸浸温度
(3)向酸浸后的溶液中加入过量铁屑，除能将Fe3＋转化为Fe2＋外，还能__________________；
检验Fe3＋是否完全被还原的实验操作是____________________________________________。
(4)煅烧生成的SO2用石灰乳吸收得到CaSO3浆料，以CaSO3浆料制备NaHSO3溶液的实验方案为_________________________________________________________________________。
(已知：2CaSO3＋Na2SO4＋H2SO4＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2NaHSO3；CaSO4·2H2O难溶于水；pH＝4～6的溶液中HSOeq \\al(－,3)能大量存在。实验中可选用的试剂：3 ml·L－1 Na2SO4，3 ml·
L－1H2SO4，1 ml·L－1 NaOH)
答案 (1)4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2
(2)BD
(3)将Cu2＋转化为Cu 取少量还原后的上层清液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则Fe3＋已完全被还原
(4)向CaSO3浆料中加入一定量3 ml·L－1 Na2SO4，边搅拌边缓慢滴加总量与Na2SO4溶液相同量的3 ml·L－1 H2SO4，测定反应液的pH，再用3 ml·L－1 H2SO4或1 ml·L－1 NaOH调节pH在4～6之间，过滤(或向CaSO3浆料中边搅拌边缓慢滴加3 ml·L－1 H2SO4 ，产生的气体通入1 ml·L－1 NaOH溶液中，测定溶液pH，当测定pH在4～6之间，停止滴加H2SO4 )
解析 (2)增大投料量并不能增大浸出率，故A不选；矿渣粉碎后，反应接触面积增大，反应更快更充分，可提高浸出率，故B选；缩短酸浸时间会降低浸出率，故C不选；适当提高温度可提高浸出率，故D选。
(3)加入过量铁屑除将Fe3＋转化为Fe2＋外，还能将铜离子转化为铜而过滤除去；检验铁离子是否完全被还原的操作是：取少量还原后的上层清液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则Fe3＋已完全被还原。(4)根据信息，pH＝4～6时，HSOeq \\al(－,3)能大量共存，且CaSO4·2H2O难溶于水，故该制备环境应在酸性条件下。
1．高磷鲕状赤铁矿(主要含有Fe2O3，含少量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．铁红可用作油漆、油墨、建筑物的着色剂
B．酸浸液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀
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
答案 C
解析 铁红的主要成分是氧化铁，为红棕色，可用作油漆、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]溶液生成蓝色沉淀，B项正确；氧化时可选用H2O2、NaClO溶液作为氧化剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应原理分别为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，D项正确。
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===2Cl－＋2Fe3＋
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋
答案 C
解析 试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不相同，故A、B错误，C正确；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2＋，D错误。
3．高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)3胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下：
下列关于K2FeO4的说法正确的是( )
A．与水反应，每消耗1 ml K2FeO4转移6 ml电子
B．将K2FeO4与盐酸混合使用，可增强其杀菌消毒效果
C．可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液
D．K2FeO4中，基态K＋的核外三个电子能层均充满电子
答案 C
解析 K2FeO4与水反应：4K2FeO4＋10H2O===3O2↑＋4Fe(OH)3(胶体)＋8KOH，由反应可知每消耗4 ml K2FeO4转移12 ml电子，则每消耗1 ml K2FeO4转移3 ml电子，故A错误；K2FeO4有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2，可知K2FeO4与盐酸反应生成氯气，两者混合降低其杀菌消毒效果，故B错误；K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3胶体，而高锰酸钾溶于水形成的是溶液，可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液，故C正确；K＋的核外电子排布为2、8、8，第三层未充满电子，故D错误。
4．(2022·济宁一模)以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取新型高效的无机高分子絮凝剂——聚合硫酸铁(其中n＜2)的工艺流程如图：
已知：为防止Fe3＋水解，原料中的Fe3＋必须先还原为Fe2＋。
下列有关说法错误的是( )
A．“取样分析”目的是可以用来确定氧化Fe2＋所需NaClO3的量
B．为促进水解反应，应在高温条件下进行
C．氧化反应的离子方程式为ClOeq \\al(－,3)＋6H＋＋6Fe2＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O
D．水解时溶液的pH偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率
答案 B
解析 因为要控制水解时Fe3＋的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3＋必须先还原为Fe2＋，所以需要确定下一步还原所需铁的量，然后Fe2＋再被氧化为Fe3＋，需要确定氧化
Fe2＋所需NaClO3的量，A正确；该流程中要得到，若温度过高，则将转化为Fe(OH)3沉淀，使得产物不纯，故应该控制反应温度，B错误；从流程中可知，进入氧化反应的是Fe2＋，即NaClO3将Fe2＋氧化为Fe3＋，故氧化反应的离子方程式为ClOeq \\al(－,3)＋
6H＋＋6Fe2＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O，C正确；水解时溶液的pH偏小将使大部分Fe3＋不能水解仍然以Fe3＋存在，而pH偏大将生成Fe(OH)3沉淀，故都会影响聚合硫酸铁的产率，D正确。
5．(2022·北京一模)磷酸铁(FePO4)常用作电极材料。以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备磷酸铁的流程如下：
已知几种金属离子沉淀的pH如下表所示：
请回答下列问题：
(1)滤渣3的主要成分是________(写出化学式)。
(2)用FeS还原Fe3＋的目的是__________________________________________________，
加入FeO的作用是________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)试剂R宜选择________(填字母)。
A．高锰酸钾 B．稀硝酸 C．双氧水 D．次氯酸钠
(4)检验“氧化”之后溶液是否含Fe2＋的操作是_________________________________。
答案 (1)Al(OH)3
(2)避免在除去Al3＋时Fe3＋被一并沉淀 Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋、FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O(或2Al3＋＋3FeO＋3H2O===2Al(OH)3＋3Fe2＋)
(3) C
(4)取少量待测液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液(或酸性高锰酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀(或酸性高锰酸钾溶液褪色)，则该溶液中含有Fe2＋
解析 硫铁矿中含有的物质是FeS2、Al2O3、SiO2、Fe3O4，焙烧时FeS2转化成Fe2O3，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物，SiO2为酸性氧化物，能与稀硫酸反应的是Fe2O3、Al2O3、Fe3O4，SiO2不与硫酸反应，滤渣1为SiO2，滤液中阳离子是Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、H＋等，加入FeS将Fe3＋还原成Fe2＋，加入FeO调节pH，使Al3＋转化成Al(OH)3沉淀，除去Al3＋，然后加入氧化剂，将Fe2＋氧化成Fe3＋，据此分析。(3)KMnO4作氧化剂，引入新杂质Mn2＋、
K＋，故A不适宜；稀硝酸作氧化剂，得到NO，NO有毒，污染环境，且容易引入硝酸根离子成为新杂质，故B不适宜；双氧水作氧化剂，还原产物是H2O，不引入杂质，对环境无影响，故C适宜；次氯酸钠作氧化剂，引入新杂质Cl－、Na＋，故D不适宜。
6．某化学小组用部分氧化的FeSO4为原料，以萃取剂X(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯氧化铁(Fe2O3)，并进行铁含量的测定。主要操作步骤如下：
已知：①在较高的盐酸浓度下，Fe3＋能溶解于甲基异丁基甲酮，当盐酸浓度降低时，该化合物解离。
②3DDTC-NH4＋Fe3＋===(DDTC)3-Fe↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
请回答下列问题：
(1)写出加入试剂a发生反应的离子方程式：________________________________________。
(2)溶液中加入萃取剂X，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞振摇，振摇几次后需打开分液漏斗的______________放气；为提高萃取率和产品产量，实验时应进行的操作是______________。
(3)可作反萃取的萃取剂Y的最佳试剂是(填试剂名称)________。
(4)操作A为________、________、________。产品处理时，温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图所示，则温度最好控制在________ ℃。
(5)现准确称取4.000 g样品，经酸溶、还原为Fe2＋，在容量瓶中配成100 mL溶液，用________(填仪器名称)移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.100 0 ml·L－1的K2Cr2O7溶液进行滴定，消耗K2Cr2O7溶液20.60 mL。产品中铁的含量为________。(假设杂质不与K2Cr2O7反应)
答案 (1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(2)活塞 分多次萃取并合并萃取液
(3)蒸馏水(或高纯水)
(4)过滤 洗涤 灼烧 800
(5)酸式滴定管 69.22%
解析 (4)由分析可知，操作A为过滤、洗涤、灼烧；由图可知，温度为800 ℃时，产品的纯度已经接近94%，则温度最好控制在800 ℃。(5)亚铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性，则移取25.00 mL溶液应选用酸式滴定管；酸性条件下，重铬酸根离子与亚铁离子反应生成铁离子、铬离子和水，反应的离子方程式为6Fe2＋＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，由铁原子个数守恒和离子方程式可得6Fe～6Fe2＋～Cr2Oeq \\al(2－,7)，则产品中铁的质量分数为eq \f(0.100 0 ml·L－1×0.020 60 L×4×6×56 g·ml－1,4.000 g)×100%≈69.22%。金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
完全沉淀的pH
4.1
9.7
5.2
要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。
2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。
一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。
3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。
落实学生解题的三重境界：一是“解”，解决当前问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。
4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。
高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
热点强化6 工业流程中含铁化合物的制备
(一)含铁化合物制备的微型流程设计
例1 用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4)，制取过程如图：
下列说法不正确的是( )
A．浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好
B．检验A中的Fe3＋可以用KSCN溶液
C．加H2O2时发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋ ＋2H2O
D．制备Fe3O4的反应Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－eq \(=====,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2O是氧化还原反应
答案 D
解析 浸泡过程中适当加热并搅拌可以提高反应速率，效果更好，A正确；检验铁离子可以用硫氰化钾溶液，溶液显红色，B正确；过氧化氢能氧化亚铁离子，离子方程式为H2O2＋
2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋ ＋2H2O，C正确；制备Fe3O4的反应为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－eq \(=====,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2O，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，D错误。
(二)含铁化合物制备的综合流程设计
例2 利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备(NH4)2Fe(SO4)2晶体的实验流程如下。
(1)煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2的化学方程式为______________________________________________________________________。
(2)为提高酸浸过程中铁的浸出率，实验中可采取的措施有____________(填字母)。
A．增加矿渣的投料量 B．将矿渣粉碎并搅拌
C．缩短酸浸的时间 D．适当提高酸浸温度
(3)向酸浸后的溶液中加入过量铁屑，除能将Fe3＋转化为Fe2＋外，还能__________________；
检验Fe3＋是否完全被还原的实验操作是____________________________________________。
(4)煅烧生成的SO2用石灰乳吸收得到CaSO3浆料，以CaSO3浆料制备NaHSO3溶液的实验方案为_________________________________________________________________________。
(已知：2CaSO3＋Na2SO4＋H2SO4＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2NaHSO3；CaSO4·2H2O难溶于水；pH＝4～6的溶液中HSOeq \\al(－,3)能大量存在。实验中可选用的试剂：3 ml·L－1 Na2SO4，3 ml·
L－1H2SO4，1 ml·L－1 NaOH)
答案 (1)4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2
(2)BD
(3)将Cu2＋转化为Cu 取少量还原后的上层清液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则Fe3＋已完全被还原
(4)向CaSO3浆料中加入一定量3 ml·L－1 Na2SO4，边搅拌边缓慢滴加总量与Na2SO4溶液相同量的3 ml·L－1 H2SO4，测定反应液的pH，再用3 ml·L－1 H2SO4或1 ml·L－1 NaOH调节pH在4～6之间，过滤(或向CaSO3浆料中边搅拌边缓慢滴加3 ml·L－1 H2SO4 ，产生的气体通入1 ml·L－1 NaOH溶液中，测定溶液pH，当测定pH在4～6之间，停止滴加H2SO4 )
解析 (2)增大投料量并不能增大浸出率，故A不选；矿渣粉碎后，反应接触面积增大，反应更快更充分，可提高浸出率，故B选；缩短酸浸时间会降低浸出率，故C不选；适当提高温度可提高浸出率，故D选。
(3)加入过量铁屑除将Fe3＋转化为Fe2＋外，还能将铜离子转化为铜而过滤除去；检验铁离子是否完全被还原的操作是：取少量还原后的上层清液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则Fe3＋已完全被还原。(4)根据信息，pH＝4～6时，HSOeq \\al(－,3)能大量共存，且CaSO4·2H2O难溶于水，故该制备环境应在酸性条件下。
1．高磷鲕状赤铁矿(主要含有Fe2O3，含少量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．铁红可用作油漆、油墨、建筑物的着色剂
B．酸浸液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀
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
答案 C
解析 铁红的主要成分是氧化铁，为红棕色，可用作油漆、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]溶液生成蓝色沉淀，B项正确；氧化时可选用H2O2、NaClO溶液作为氧化剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应原理分别为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，D项正确。
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===2Cl－＋2Fe3＋
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋
答案 C
解析 试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不相同，故A、B错误，C正确；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2＋，D错误。
3．高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)3胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下：
下列关于K2FeO4的说法正确的是( )
A．与水反应，每消耗1 ml K2FeO4转移6 ml电子
B．将K2FeO4与盐酸混合使用，可增强其杀菌消毒效果
C．可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液
D．K2FeO4中，基态K＋的核外三个电子能层均充满电子
答案 C
解析 K2FeO4与水反应：4K2FeO4＋10H2O===3O2↑＋4Fe(OH)3(胶体)＋8KOH，由反应可知每消耗4 ml K2FeO4转移12 ml电子，则每消耗1 ml K2FeO4转移3 ml电子，故A错误；K2FeO4有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2，可知K2FeO4与盐酸反应生成氯气，两者混合降低其杀菌消毒效果，故B错误；K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3胶体，而高锰酸钾溶于水形成的是溶液，可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液，故C正确；K＋的核外电子排布为2、8、8，第三层未充满电子，故D错误。
4．(2022·济宁一模)以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取新型高效的无机高分子絮凝剂——聚合硫酸铁(其中n＜2)的工艺流程如图：
已知：为防止Fe3＋水解，原料中的Fe3＋必须先还原为Fe2＋。
下列有关说法错误的是( )
A．“取样分析”目的是可以用来确定氧化Fe2＋所需NaClO3的量
B．为促进水解反应，应在高温条件下进行
C．氧化反应的离子方程式为ClOeq \\al(－,3)＋6H＋＋6Fe2＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O
D．水解时溶液的pH偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率
答案 B
解析 因为要控制水解时Fe3＋的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3＋必须先还原为Fe2＋，所以需要确定下一步还原所需铁的量，然后Fe2＋再被氧化为Fe3＋，需要确定氧化
Fe2＋所需NaClO3的量，A正确；该流程中要得到，若温度过高，则将转化为Fe(OH)3沉淀，使得产物不纯，故应该控制反应温度，B错误；从流程中可知，进入氧化反应的是Fe2＋，即NaClO3将Fe2＋氧化为Fe3＋，故氧化反应的离子方程式为ClOeq \\al(－,3)＋
6H＋＋6Fe2＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O，C正确；水解时溶液的pH偏小将使大部分Fe3＋不能水解仍然以Fe3＋存在，而pH偏大将生成Fe(OH)3沉淀，故都会影响聚合硫酸铁的产率，D正确。
5．(2022·北京一模)磷酸铁(FePO4)常用作电极材料。以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备磷酸铁的流程如下：
已知几种金属离子沉淀的pH如下表所示：
请回答下列问题：
(1)滤渣3的主要成分是________(写出化学式)。
(2)用FeS还原Fe3＋的目的是__________________________________________________，
加入FeO的作用是________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)试剂R宜选择________(填字母)。
A．高锰酸钾 B．稀硝酸 C．双氧水 D．次氯酸钠
(4)检验“氧化”之后溶液是否含Fe2＋的操作是_________________________________。
答案 (1)Al(OH)3
(2)避免在除去Al3＋时Fe3＋被一并沉淀 Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋、FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O(或2Al3＋＋3FeO＋3H2O===2Al(OH)3＋3Fe2＋)
(3) C
(4)取少量待测液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液(或酸性高锰酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀(或酸性高锰酸钾溶液褪色)，则该溶液中含有Fe2＋
解析 硫铁矿中含有的物质是FeS2、Al2O3、SiO2、Fe3O4，焙烧时FeS2转化成Fe2O3，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物，SiO2为酸性氧化物，能与稀硫酸反应的是Fe2O3、Al2O3、Fe3O4，SiO2不与硫酸反应，滤渣1为SiO2，滤液中阳离子是Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、H＋等，加入FeS将Fe3＋还原成Fe2＋，加入FeO调节pH，使Al3＋转化成Al(OH)3沉淀，除去Al3＋，然后加入氧化剂，将Fe2＋氧化成Fe3＋，据此分析。(3)KMnO4作氧化剂，引入新杂质Mn2＋、
K＋，故A不适宜；稀硝酸作氧化剂，得到NO，NO有毒，污染环境，且容易引入硝酸根离子成为新杂质，故B不适宜；双氧水作氧化剂，还原产物是H2O，不引入杂质，对环境无影响，故C适宜；次氯酸钠作氧化剂，引入新杂质Cl－、Na＋，故D不适宜。
6．某化学小组用部分氧化的FeSO4为原料，以萃取剂X(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯氧化铁(Fe2O3)，并进行铁含量的测定。主要操作步骤如下：
已知：①在较高的盐酸浓度下，Fe3＋能溶解于甲基异丁基甲酮，当盐酸浓度降低时，该化合物解离。
②3DDTC-NH4＋Fe3＋===(DDTC)3-Fe↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
请回答下列问题：
(1)写出加入试剂a发生反应的离子方程式：________________________________________。
(2)溶液中加入萃取剂X，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞振摇，振摇几次后需打开分液漏斗的______________放气；为提高萃取率和产品产量，实验时应进行的操作是______________。
(3)可作反萃取的萃取剂Y的最佳试剂是(填试剂名称)________。
(4)操作A为________、________、________。产品处理时，温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图所示，则温度最好控制在________ ℃。
(5)现准确称取4.000 g样品，经酸溶、还原为Fe2＋，在容量瓶中配成100 mL溶液，用________(填仪器名称)移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.100 0 ml·L－1的K2Cr2O7溶液进行滴定，消耗K2Cr2O7溶液20.60 mL。产品中铁的含量为________。(假设杂质不与K2Cr2O7反应)
答案 (1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(2)活塞 分多次萃取并合并萃取液
(3)蒸馏水(或高纯水)
(4)过滤 洗涤 灼烧 800
(5)酸式滴定管 69.22%
解析 (4)由分析可知，操作A为过滤、洗涤、灼烧；由图可知，温度为800 ℃时，产品的纯度已经接近94%，则温度最好控制在800 ℃。(5)亚铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性，则移取25.00 mL溶液应选用酸式滴定管；酸性条件下，重铬酸根离子与亚铁离子反应生成铁离子、铬离子和水，反应的离子方程式为6Fe2＋＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，由铁原子个数守恒和离子方程式可得6Fe～6Fe2＋～Cr2Oeq \\al(2－,7)，则产品中铁的质量分数为eq \f(0.100 0 ml·L－1×0.020 60 L×4×6×56 g·ml－1,4.000 g)×100%≈69.22%。金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
完全沉淀的pH
4.1
9.7
5.2
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