1、铁的获取及应用亚铁盐与铁盐的转化1.(2023年苏州模拟)将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下,溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有_。(2)若氯化铜有剩余,则容器中可能有_。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有_,可能有_。【解析】本题属于物质共存问题。解答时应首先弄清物质间可能发生的反应,凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有Fe+2FeCl33FeCl2Fe+CuCl2Cu+FeCl2Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2(1)若铁粉有剩余,则容器中不
2、可能有Fe3+、Cu2+,因为它们能发生上述反应。(2)若CuCl2有剩余,则容器中不可能有Fe,可能有Fe2+、Fe3+或Fe2+、Cu,当Fe3+与Cu完全反应,则容器中只有Fe2+。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,则容器中不可能有Fe、Cu,可能有Fe2+。答案:(1)Fe3+、Cu2+(2)Fe2+、Fe3+或Fe2+、Cu或Fe2+(3)Fe、CuFe2+2.(双选)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是盐酸B.操作、操作、操作所用仪器相同C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2+C
3、l22Fe3+2Cl-D.直接加热蒸发溶液W,可以得到氯化铁晶体【解析】选A、C。由最终要得到氯化铁晶体及流程图知,b是盐酸,A正确;操作和操作是过滤,操作为蒸发结晶,所用仪器不相同,B错误;滤液Z和X中均含有氯化亚铁,因此c为氯气,C正确;为防止Fe3+的水解,在氯化氢气流中加热蒸发溶液氯化铁,才能得到氯化铁晶体,D错误。【归纳提升】根据铁化合物的转化进行除杂主要物质杂质除杂方法Fe2+Fe3+加过量铁屑后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2溶液Fe2+Cu2+加过量铁屑后过滤FeAl加过量强碱溶液后过滤Fe2O3Al2O3、SiO2加过量强碱溶液后过滤Fe3+与Fe2+的检验3.(20
4、23年重庆模拟)向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制氯水后,混合液变成血红色,则下列结论中正确的是()A.该溶液中一定含有KSCNB.氧化性:Fe3+Cl2C.Fe2+与SCN-不能形成血红色物质D.Fe2+被氯水还原为Fe3+【解析】选C。与Fe3+形成血红色溶液的只有SCN-,因此该溶液中一定含有SCN-,但不一定是KSCN,也可能是NH4SCN,A项错误;根据反应Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+,由于氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性,所以氧化性:Cl2Fe3+,B项错误;D项错在“还原”,应该是Fe2+被氯水氧化为Fe3+。4.(2023年全国卷节选)K3F
5、e(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:(1)晒制蓝图时,用K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂,以K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3Fe(C2O4)32FeC2O4 +3K2C2O4 +2CO2;显色反应的化学方程式为_。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。通入氮气的目的是_。实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有_、_。为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_。样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O
6、3存在的方法是:_。【解析】(1)题目给出K3Fe(CN)6溶液为显色剂,因此显色反应只能为FeC2O4与K3Fe(CN)6反应,其方程式为3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4。(2)三草酸合铁酸钾的化学式为K3Fe(C2O4)33H2O,根据题目中和的叙述其分解产物中含有CO、CO2、FeO和Fe2O3等,因此通入氮气的作用是将装置内的空气排出以隔绝空气,同时将产生的气体全部赶到后续的实验装置中。B中澄清石灰水变浑浊,说明三草酸合铁酸钾分解产生了CO2;装置E中的CuO固体变为红色,F中澄清石灰水变浑浊,说明三草酸合铁酸钾分解产生了CO。停止实验时,若先
7、使装置A、E处的酒精灯停止加热,会使装置内的温度降低,导致装置内的压强减小,从而产生倒吸,因此为防止产生倒吸,应继续通入氮气直至装置冷却。装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,因此应先取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,然后再滴入KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3。答案:(1)3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4 (2)隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3【归纳提升】检验Fe2+和Fe3+时的
8、注意事项(1)检验Fe2+时不能先加氯水后再加KSCN溶液,也不能将加KSCN溶液后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-)。(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。(3)检验Fe2+、Fe3+的其他方法检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH),在FeCl3溶液中滴加苯酚,溶液显紫色。【加固训练】1.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是()A.只有B.只有C.和均错D.全部错误【解析】选C。实验中,Fe3+与CuSO4溶液不反应,溶液应变为蓝色;实验与Fe3+的性质无关。2.(2023年成都模拟)某同学设计下列方法对A盐的水溶液进行鉴定: 由此得出的结论中,不正确的是()A.滤液C中有FB.A一定为FeCl2C.D溶液中存在Fe(SCN)3D.B为AgCl【解析】选B。B为白色沉淀可知B为AgCl,D为血红色溶液,可知C中含F,D溶液中存在Fe(SCN)3,A也可能是FeCl3。 关闭Word文档返回原板块- 5 -