2021版高考化学一轮复习第2章5铁及其化合物练习含解析鲁科版.doc

铁及其化合物高效净水剂聚合硫酸铁聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子混凝剂,形态性状是淡黄色无定型粉状固体,极易溶于水,10%(质量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。聚合硫酸铁的分子式为Fe2(OH)n(SO4m,其净水效果优良,水质好,不含铝、氯及重金属离子等有害物质,无毒,无害,安全可靠。聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法和催化氧化法。大多数PFS的制备采用直接氧化法,此法工艺路线较简单,用于工业生产可以减少设备投资和生产环节,降低设备成本,但这种生产工艺必须依赖于氧化剂,如:H2O2、KClO3、HNO3等无机氧化剂。催化氧化法一般是选用一种催化剂,利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。问题1.聚合硫酸铁的制备方法很多,双氧水氧化法制备聚合硫酸铁时,是在硫酸亚铁中加入H2O2制得硫酸铁。写出该反应过程的离子方程式。(素养角度证据推理与模型认知)提示:2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O。问题2.氯酸钠是一种强氧化剂,在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,写出反应离子方程式。(素养角度宏观辨识与微观探析)提示:6Fe2+Cl+6H+6Fe3+Cl-+3H2O。问题3.硫酸铁通过水解反应、聚合反应可以得到聚合硫酸铁。写出硫酸铁水解反应、聚合反应生成聚合硫酸铁的化学方程式。(素养角度变化观念与平衡思想)提示:Fe2(SO4)3+nH2OFe2(OH)n(SO4+H2SO4;mFe2(OH)n(SO4Fe2(OH)n(SO4m铁营养强化剂的广泛应用源于目前国内外人群中缺铁性贫血的高发率。缺铁性贫血影响着国民整体的素质,是全世界亟待解决的问题,是全世界范围内营养师都在关注的问题。在食品中加入铁营养强化剂,增加了人体对铁吸收的量和渠道,能有效防治缺铁性贫血,降低贫血的发病率。FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,实验室里制备FeCO3的流程如图所示,下列说法错误的是 ()A.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质B.沉淀过程中有CO2气体放出C.过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D.产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO【解析】选D。FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3,过滤、洗涤,即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子,则可利用KSCN溶液检验,A正确;FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为:Fe2+2HCFeCO3+H2O+CO2,则沉淀过程中有CO2气体放出,B正确;过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,C正确;Fe2+在空气中加热易被氧化为Fe3+,所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO,D错误。【加固训练】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:烧渣溶液绿矾铁黄已知:FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是()A.步骤,最好用硫酸来溶解烧渣B.步骤,涉及的离子方程式为FeS2+14Fe3+8H2O15Fe2+2S+16H+C.步骤,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,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3【解析】选C。本题考查陌生离子方程式的书写、物质的分离和提纯、反应条件的控制和试剂选择。要制得绿矾,为了不引入其他杂质,步骤最好选用硫酸来溶解烧渣,A项正确;加入FeS2后得到的溶液经步骤可得到绿矾,故步骤中FeS2和Fe3+发生氧化还原反应,生成了FeSO4,离子方程式为FeS2+14Fe3+8H2O15Fe2+2S+16H+,B项正确;步骤,由FeSO4溶液得到绿矾应蒸发浓缩、冷却结晶而不是蒸发结晶,C项错误;步骤中若反应条件控制不当,则会使铁黄中混有Fe(OH)3,D项正确。- 3 -