《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

三、陌生含铁物质的制备
5. 以高硫铝土矿(主要成分为$Fe_{2}O_{3}$、$Al_{2}O_{3}$、$SiO_{2}$，少量$FeS_{2}$和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁$\{[Fe_{2}(OH)_{x}(SO_{4})_{y}]_{n}\}$和明矾的部分工艺流程如下，下列说法错误的是 （ ）
　　
已知:赤泥液的主要成分为$Na_{2}CO_{3}$。
A. 赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的$SO_{2}$
B. 聚合硫酸铁可用于净化自来水，与其组成中的$Fe^{3+}$具有氧化性有关
C. 在“聚合”阶段，若增加$Fe_{2}O_{3}$的用量，会使$[Fe_{2}(OH)_{x}(SO_{4})_{y}]_{n}$中$x$变大
D. 从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤

答案： 5. B

6. (2023·天津模拟)$Na_{2}FeO_{4}$具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成$Fe(OH)_{3}$。可用$Fe(OH)_{3}$与$NaClO$在强碱性条件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置，制取$Na_{2}FeO_{4}$，并验证其处理含$CN^{-}$废水的能力。
　　
Ⅰ. 制取$Na_{2}FeO_{4}$
(1)仪器D的名称为________。洗气瓶B中盛有的试剂为________。实验开始，先打开分液漏斗________(填“A”或“C”)的活塞。
(2)写出大试管中发生反应的离子方程式:______________________________。
(3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入$Cl_{2}$。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有:$Cl_{2}+2OH^{-}=Cl^{-}+ClO^{-}+H_{2}O$、______________________________。
Ⅱ. 模拟并验证$Na_{2}FeO_{4}$处理含$CN^{-}$废水的能力
(4)取一定量$Na_{2}FeO_{4}$加入试管中，向其中加入$10mL0.2mol\cdot L^{-1}$的$NaCN$溶液，$CN^{-}$被氧化为$CO_{3}^{2-}$和$N_{2}$。充分反应后测得试管中仍有$Na_{2}FeO_{4}$剩余，过滤。向滤液中加入足量$BaCl_{2}$溶液，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，得白色沉淀$0.3546g$。
①配制$0.2mol\cdot L^{-1}$的$NaCN$溶液，需要的玻璃仪器有________(填字母)。
　　　
②计算$NaCN$溶液中$CN^{-}$的去除率为________。

答案： 6.
(1)球形干燥管 饱和食盐水 C
(2)$2MnO_{4}^{-}+16H^{ + }+10Cl^{-}=2Mn^{2 + }+5Cl_{2}\uparrow+8H_{2}O$
(3)$2Fe(OH)_{3}+3ClO^{-}+4OH^{-}=2FeO_{4}^{2 - }+3Cl^{-}+5H_{2}O$
(4)①ADEF ②90%
解析
(1)仪器 D 为球形干燥管；洗气瓶 B 中盛有的试剂是饱和食盐水，用来除去混合气体中的氯化氢；因为实验中需要保持碱性环境，因此先向$Fe_{2}(SO_{4})_{3}$溶液中加入$NaOH$溶液，然后再通入$Cl_{2}$，所以先打开分液漏斗 C 的活塞。
(3)结合化合价升降相等、原子守恒、电荷守恒可写出制取$Na_{2}FeO_{4}$的离子方程式：$2Fe(OH)_{3}+3ClO^{-}+4OH^{-}=2FeO_{4}^{2 - }+3Cl^{-}+5H_{2}O$。
(4)①溶液配制需要胶头滴管、烧杯、50 mL 容量瓶、玻璃棒。②$n(BaCO_{3})=\frac{0.3546g}{197g\cdot mol^{-1}} = 0.0018mol$，所以$CN^{-}$的去除率为$\frac{0.0018mol}{0.2\times10\times10^{-3}mol}\times100\% = 90\%$。

1.(2023·浙江6月选考,3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是　　　　　　　(　　　)
A.氯化铁属于弱电解质
B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C.氯化铁可由铁与氯气反应制得
D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体

答案： A

2.下列有关判断错误的是____________(填字母)。
A.铁与碘反应易生成碘化铁(2022·浙江1月选考,9A)
B.FeCl₂溶液中滴加KSCN溶液，将观察到溶液变红色(2022·海南,6C)
C.已知金属性:Fe＞Cu，可推理出氧化性:Fe³⁺＜Cu²⁺(2022·辽宁,8C)
D.FeSO₄溶液中加入H₂O₂产生沉淀:2Fe²⁺+H₂O₂+4H₂O = 2Fe(OH)₃↓+4H⁺(2022·湖南,11C)
E.探究Fe²⁺具有还原性:向盛有FeSO₄溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化(2022·江苏,11A)

答案： ABCD

3.(2021·广东,10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)

A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化，也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→d→e→b的循环转化关系

答案： C　[图中所示铁元素不同化合价的物质:a为Fe,b为FeCl₂、FeSO₄、Fe(NO₃)₂等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)₂,e为FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃、Fe(NO₃)₃等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)₃。Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe + 2FeCl₃ = 3FeCl₂，故A不选;Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选;Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)₃沉淀，制备Fe(OH)₃胶体操作为向沸水中滴加饱和FeCl₃溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选;b→c→d→e→b转化如FeCl₂$\xrightarrow{NaOH}$Fe(OH)₂$\xrightarrow{O_{2}、H_{2}O}$Fe(OH)₃$\xrightarrow{稀盐酸}$FeCl₃$\xrightarrow{Fe}$FeCl₂，故D不选。]