2023屆新高考新教材化學(xué)人教版一輪訓(xùn)練-專項(xiàng)提能特訓(xùn)(2)　工藝流程中含鐵化合物的制備

專項(xiàng)提能特訓(xùn)(2)工藝流程中含鐵化合物的制備1．以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，含少量FeS2)為原料，生產(chǎn)Fe3O4的部分工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A．用NaOH溶液吸收焙燒過程產(chǎn)生的SO2有利于環(huán)境保護(hù)和資源再利用B．從高硫鋁土礦中可制得Al、Fe的化合物C．向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素的存在形式由AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為Al3＋D．FeS2與Fe2O3混合后在無氧條件下焙燒的目的是生成Fe3O4和SO2解析：CA項(xiàng)，SO2屬于大氣污染氣體，用NaOH溶液吸收有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用，正確；B項(xiàng)，由高硫鋁土礦的組成和流程圖可知，從高硫鋁土礦中可制得Al、Fe的化合物，正確；C項(xiàng)，向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素的存在形式由AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，錯誤；D項(xiàng)，F(xiàn)eS2與Fe2O3混合后在無氧條件下焙燒發(fā)生反應(yīng)：FeS2＋16Fe2O3eq\o(=,\s\up7(焙燒))11Fe3O4＋2SO2↑，正確。2．FeSO4在工業(yè)上可用于制備FeCO3，實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)流程如圖所示。下列說法正確的是()A．可用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液中Fe2＋是否全部被氧化成Fe3＋B．用Na2CO3代替NH4HCO3，可能有Fe(OH)2沉淀產(chǎn)生C．沉淀的同時有NH3產(chǎn)生D．可用鹽酸檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈解析：B檢驗(yàn)FeSO4溶液中Fe2＋是否完全被氧化成Fe3＋，應(yīng)選用酸性高錳酸鉀溶液或鐵氰化鉀溶液，故A錯誤；用Na2CO3代替NH4HCO3，碳酸鈉中碳酸根離子水解程度大，也可以發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，故B正確；FeSO4與碳酸氫銨發(fā)生的反應(yīng)為Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，無氨氣生成，故C錯誤；可用氯化鋇溶液檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈，若洗滌液中加入氯化鋇溶液無沉淀生成說明洗滌干凈，加入鹽酸無現(xiàn)象變化，不能用鹽酸，故D錯誤。3．工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下：試回答下列問題：(1)濾液X中含有的金屬陽離子是________(填離子符號)。(2)①步驟Ⅱ加入過量鐵粉的目的是將______________________________。②步驟Ⅲ中可選用________(填字母)調(diào)節(jié)溶液的pH。a．次氯酸鈣b．氨水c．氫氧化鈉溶液d．高錳酸鉀溶液(3)①步驟Ⅳ加入NH4HCO3時的離子方程式：________________________。②步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是_____________。③步驟Ⅳ中FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，檢驗(yàn)Fe2＋的方法是____________________。(4)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為__________________。答案：(1)Fe2＋、Fe3＋(2)①Fe3＋全部還原為Fe2＋②b(3)①Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O②防止NH4HCO3分解，減少Fe2＋的水解③取少量溶液，加入硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水，溶液變?yōu)榧t色(4)4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋4CO24．綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：查詢資料，得有關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表：25℃時飽和H2S溶液SnS沉淀完全FeS開始沉淀FeS沉淀完全pH3.91.63.05.5(1)檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3＋，最好選用的試劑為________(填字母)。A．KSCN溶液 B．NaOH溶液C．KMnO4溶液(2)操作Ⅱ中，通入硫化氫至飽和的目的是(寫兩點(diǎn))________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(3)操作Ⅳ的順序依次為________、冷卻結(jié)晶、過濾。(4)測定綠礬產(chǎn)品中Fe2＋含量的方法是：a．稱取3.72g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；c．用硫酸酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。①滴定時盛放KMnO4溶液的儀器為________(填儀器名稱)。②計(jì)算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。③上述測定中，若滴定管規(guī)格為50mL，則步驟a中稱取樣品的質(zhì)量不能超過______________________________g。(保留4位小數(shù))解析：(2)通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強(qiáng)還原性，可以將Fe3＋還原為Fe2＋。H2S在溶液中飽和，可以增大溶液中的S2－濃度，盡量保證將Sn2＋轉(zhuǎn)化為SnS沉淀，以便于過濾除去Sn雜質(zhì)。(3)溶液中得到晶體，需要對溶液加熱進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等，所以操作Ⅳ的順序依次為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。(4)②用硫酸酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL，則根據(jù)方程式：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O得到：n(Fe2＋)＝0.01000mol·L－1×0.0200L×5＝0.001mol。所以250mL溶液中有n(Fe2＋)＝0.01mol。則FeSO4·7H2O物質(zhì)的量是0.01mol，質(zhì)量為0.01mol×278g·mol－1＝2.78g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：eq\f(2.78g,3.72g)×100%≈75%。③若滴定管規(guī)格為50mL，則最多能量出50mL的高錳酸鉀溶液，根據(jù)方程式：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O得到最多反應(yīng)的n(Fe2＋)＝0.01000mol·L－1×0.0500L×5＝0.0025mol，所以250mL溶液中有n(Fe2＋)＝0.025mol，則FeSO4·7H2O物質(zhì)的量最多是0.025mol，質(zhì)量