高考化学一轮复习讲义第8讲　练习3　铁的重要化合物的转化(一)(实验及工艺流程)

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FeCO3eq \(――→,\s\up7(柠檬酸))柠檬酸亚铁eq \(――→,\s\up7(氧化))柠檬酸铁eq \(――→,\s\up7(氨水))柠檬酸铁铵eq \(――→,\s\up7(过滤))柠檬酸铁铵晶体
下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( )

甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制取FeCO3
B. 用装置乙制取NH3
C. 用装置丙制取氨水
D. 用装置丁分离出柠檬酸铁铵晶体
2. (2024·苏州期末)已知Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2－。利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程如下：
下列有关说法正确的是( )
A. “碱洗”的主要目的是为了除去废旧镀锌铁皮表面的油污
B. “酸溶”时用98%的浓硫酸代替稀硫酸可加快反应速率
C. “氧化”时反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
D. “氧化”后溶液中的阳离子只有H＋、Fe3＋
3. (2024·无锡)由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取绿矾的流程如下：
下列有关说法错误的是( )
A. “酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可提高铁元素的浸出率
B. “反应”时发生的主要反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
C. “检验”时可用K4[Fe(CN)6]溶液检验上一步“反应”是否进行完全
D. 将第二次“过滤”所得滤液加热，经蒸发结晶可以制得绿矾
4. (2023·常熟)无水FeCl3常用作芳香烃氯代反应的催化剂。以废铁屑(主要成分Fe，还有少量Fe2O3、C和SiO2)制取无水FeCl3的流程如下。下列说法正确的是( )
A. “过滤”所得滤液中大量存在的离子有：Fe3＋、Fe2＋、H＋、Cl－
B. “氧化”时可使用新制氯水作氧化剂
C. 将“氧化”后的溶液蒸干可获得FeCl3·6H2O
D. “脱水”时加入SOCl2能抑制FeCl3的水解，原因是SOCl2与水反应生成H2SO4和HCl
5. 由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下：
已知：FeS2和铁黄均难溶于水。
下列说法错误的是( )
A. 步骤①，最好用硫酸来溶解烧渣
B. 步骤②，涉及的离子反应为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋16H＋
C. 步骤③，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾
D. 步骤④，反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
6. (2024·连云港期末)实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2)：将一定比例的 Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中，再加入一定量的有机物X(作为溶剂，沸点为 350 ℃)和有机酸Y,290 ℃条件下搅拌，一段时间后得到黑色悬浊液，冷却、分离、干燥得到产品。下列说法正确的是( )
A. 若得到 1 ml FeS2，理论上至少需转移3 ml电子
B. 加入有机酸Y的作用是仅与Fe2O3反应生成 Fe3＋，有利于后续反应进行
C. 加热时三颈烧瓶上方出现红棕色气体，其相对分子质量为192，该气体可能是 S8
D. 测得产品中的n(Fe)∶n(S)＝1∶1.87，则产品中与Seq \\al(2－,2)结合的Fe2＋部分转化为 Fe3＋
7. (2023·如皋中学二检)工业上，以钛白副产品硫酸亚铁制备的铁黄(FeOOH)代替硝酸铁等可溶性铁盐制备高铁酸钾，可降低生产工艺成本且产品质量好。工艺流程如图所示：
已知：① K2FeO4为暗紫色固体，可溶于水，微溶于KOH溶液。
② FeOeq \\al(2－,4)具有强氧化性，在酸性或者中性溶液中能产生O2，在碱性溶液中较稳定。
③ 铁黄在177 ℃开始分解。
(1) 制备铁黄的离子方程式为_____________________________________________________________。
(2) 实验测得反应液的温度、pH对铁黄产量的影响如图所示。

① 反应液温度高于40 ℃时，铁黄的产量下降的原因可能是____________________________________ ______________________________________________________。
② pH大于4.5时铁黄产量降低的主要原因可能是________________________________________ _____________________________________________________。
(3) 粗产品K2FeO4提纯时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，洗涤剂最好选用___(填字母)。
A. 冰水 B. NaOH溶液
C. 稀硫酸 D. Fe(NO3)3溶液
(4) 用K2FeO4处理水时，生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质。试写出K2FeO4处理含有CN－的碱性污水反应的离子方程式：________________________________________________________________ _________________________________________________________________________。
8. (2024·无锡期末)FeCO3晶体细微多孔，能集纳和释放Li＋，可作为锂电池的负极材料。以FeSO4·7H2O为原料制备FeCO3的实验流程如下：
已知：产品FeCO3中含Fe(HCO3)2。当温度超过60 ℃时，Fe(HCO3)2开始分解。
(1) 制备。
① “反应”控温160 ℃。发生反应的离子方程式是____________________________________________ _____________________________________。
② 沉淀剂不使用Na2CO3的原因是_________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。
(2) 测试。
以金属锂片作为阳极，将FeCO3和活化剂混合压制成阴极，以LiPF6/(EC＋DMC)为电解液进行充、放电测试。单位质量的电极材料所能容纳或释放的电量与电压之间的关系如图所示。
① 放电时FeCO3电极发生的电极反应可表示为_________________________________。
② 对FeCO3电极材料的测试还应该包括___________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(3) 检测。检测产品中的碳酸亚铁的质量分数。
a. 热分解。称量0.800 0 g的样品，在500 ℃加热2 h，转移至干燥器中冷却，称量，重复操作至恒重，质量为0.506 0 g(假定样品中杂质不含铁，且杂质在500 ℃时不分解)。
b. 测Fe(Ⅱ)。称取热解后的试样0.253 0 g放入锥形瓶中，加入5 mL 6 ml/L盐酸、10 mL 1 ml/L硫酸-磷酸混合酸，滴入4滴二苯胺磺酸钠指示剂，用0.010 00 ml/L K2Cr2O7标准溶液滴定至紫色稳定半分钟，消耗标准液16.67 mL。
c. 测Fe(Ⅲ)。另取热解后的试样0.253 0 g放入锥形瓶中，_______________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，消耗20.00 mL 0.100 0 ml/L Na2S2O3标准溶液(供选药品：5 g/L淀粉溶液，6 ml/L盐酸，KI固体，0.100 0 ml/L Na2S2O3标准溶液，蒸馏水。已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI)。
(4) 数据处理。综合上述数据计算产品中FeCO3的质量分数(写出计算过程)。