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- 2021-07-02 发布
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题组训练过关
亚铁盐与铁盐的转化
1.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是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
D.直接加热蒸发溶液W,可以得到氯化铁晶体
【解析】选C。由最终要得到氯化铁晶体及流程图知,b是盐酸,A错误;操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤,操作Ⅲ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。
2.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④ B.只有③
C.③和④均错 D.全部错误
【解析】选C。实验③中,Fe3+与CuSO4溶液不反应,溶液应变为蓝色;实验④与Fe3+的性质无关。
【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
FeCl3
FeCl2
加氯水或H2O2溶液
Fe2+
Cu2+
加过量铁屑后过滤
Fe
Al
加过量强碱溶液后过滤
Fe2O3
Al2O3、SiO2
加过量强碱溶液后过滤
Fe3+与Fe2+的检验
3.某溶液含有K+、Fe3+、S、C、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显红色。为确定该溶液的组成,还需要检验的离子是 ( )
A.K+ B.I- C.S D.C
【解析】选A。滴加KSCN溶液后显红色,则一定含有Fe3+,而Fe3+具有较强氧化性,不能与I-大量共存,Fe3+与C可发生相互促进的水解反应,也不能大量共存,故必含有阴离子S,无法判断是否含有K+。
4.(2018·全国卷Ⅱ节选)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4 +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。
①通入氮气的目的是 _______ _______ _______ 。
②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________ 、________ 。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是 _______ _______ _______ 。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是
_______ _______ _______ 。
【解析】(1)题目给出K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,因此显色反应只能为FeC2O4与K3[Fe(CN)6]反应,其方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。
(2)①三草酸合铁酸钾的化学式为K3[Fe(C2O4)3]·3H2O,根据题目中②和④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。
②B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。
③停止实验时,若先使装置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。
④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+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
②CO2 CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,
溶液变红色,证明含有Fe2O3
【加固训练】
用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 ( )
A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+
B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+
C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出
D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出
【解析】选B。用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜发生反应:2FeCl3+Cu
2FeCl2+CuCl2,向所得溶液中加入铁粉,发生反应:2FeCl3+Fe3FeCl2,Fe+CuCl2
FeCl2+Cu。若无固体等剩余,则溶液中可能有Fe3+,也可能不含Fe3+,A错误;若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+,B正确;若溶液中有Cu2+,则可能没有固体析出,也可能有固体析出,C错误;若溶液中有Fe2+,产生的固体中可能有Cu析出,也可能没有固体析出,D错误。
【归纳提升】
检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
(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)。
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