2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 元素與物質(zhì)世界 專項(xiàng)突破(六)“鐵三角”關(guān)系與鐵的化工流程學(xué)案 魯科版

1、(6)“鐵三角”關(guān)系與鐵的化學(xué)過程(對(duì)應(yīng)于學(xué)生手冊(cè)的第44頁)突破1|“鐵三角”關(guān)系及其應(yīng)用教學(xué)大綱的知識(shí)整合1.“鐵三角”中的轉(zhuǎn)換關(guān)系2.“鐵三角”的重要應(yīng)用(1)離子共存分析Fe2+和Fe3+由于氧化還原反應(yīng)而不能共存的顆粒： Fe2 no (h)、ClO -、MnO、H2O2、Cl2、Br2、Cr2O等。 Fe3 S2-、I-、SO-、hs-、HSO、H2SO3、H2S等。提醒：Fe2+，F(xiàn)e3+HCO，一氧化碳，氫氧化鋁-，等。水解相互促進(jìn)的離子。(2)常見的離子雜質(zhì)去除方法解決辦法不純雜質(zhì)去除方法FeCl2氯化鐵加入過量鐵粉，過濾氯化鐵FeCl2加入氯水或H2O2FeCl2氯化銅加入

2、過量鐵粉，過濾(3)鹽溶液的制備和保存Fe2+的鹽溶液Fe3鹽溶液加入少量相應(yīng)的酸，防止Fe3水解高考命題的突破命題1點(diǎn)“鐵三角”關(guān)系1.(長(zhǎng)沙仿真，2018)在Fe2(SO4)3溶液中，加入1克銅，使其完全溶解，然后加入2克鐵，充分反應(yīng)得到1克殘留固體，且A C，則下列說法正確()A.殘留的固體是銅和鐵最終得到的溶液必須含有Cu2+c、將剩余固體加入稀硫酸中產(chǎn)生氣泡D.Fe3+可能包含在最終溶液中因?yàn)閍 c，b，g和鐵完全反應(yīng)，溶液中含有Cu2+和Fe2+，但不含F(xiàn)e3+。2.(國家卷二，2016)一個(gè)班的學(xué)生用下列實(shí)驗(yàn)來探索Fe2+和Fe3+的性質(zhì)?；卮鹨韵聠栴}：TutorialNo。(1

3、)分別取一定量的氯化鐵和氯化亞鐵固體，配制成0.1摩爾-1溶液。為了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，應(yīng)在二氯化鐵溶液中加入少量鐵屑。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)A組學(xué)生取2 mL二氯化鐵溶液，加入幾滴氯水，然后加入1滴氯化萘溶液，溶液變紅，表明二氯甲烷可以氧化Fe2+。氯化鐵溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

4、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3)乙組學(xué)生認(rèn)為甲組實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)格。這組學(xué)生先將0.5毫升煤油加入到2毫升氯化鐵溶液中，然后在液面下依次加入幾滴氯水和1滴氯化萘溶液，溶液變紅。煤油的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

5、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(4)丙組學(xué)生取10毫升0.1毫升碘化鉀溶液，加入6毫升0.1毫升三氯化鐵溶液混合。在三個(gè)試管中取兩毫升該溶液用于以下實(shí)驗(yàn)：(1)在第一個(gè)試管中加入1毫升四氯化碳，充分搖勻，靜置，四氯化碳層呈紫色；向第二個(gè)試管中加入1滴K3鐵(CN)6溶液，形成藍(lán)色沉淀；向第三個(gè)試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)中測(cè)試的離子為_

6、_ _ _ _ _ _ _(填寫離子符號(hào))；實(shí)驗(yàn)和表明，在過量碘的情況下，溶液中仍含有_ _ _ _ _ _(用離子符號(hào)填充)，這可以證明氧化還原反應(yīng)是_ _ _ _ _ _。(5)D組學(xué)生在含有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的二氯化鐵溶液，溶液變成棕色，反應(yīng)的離子方程式為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。一段時(shí)間后，溶液中出現(xiàn)氣泡并釋放熱量，隨后出現(xiàn)紅棕色沉淀。泡沫是由以下原因造成的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

7、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；降水的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

8、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _帶余額解析 (1) Fe2具有很強(qiáng)的還原性，在空氣中容易被O2氧化成Fe3+。在二氯化鐵溶液中加入少量的廢鐵可以防止二價(jià)鐵被氧化。(2) Fe2被氧化成Fe3+，Cl2被還原成C1-，反應(yīng)的離子方程式為2)Fe2+ Cl2=2fe3 2cl-。(3)O2不溶于煤油，加入煤油可以隔絕空氣，消除O2對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(4)碘化鉀溶液與氯化鐵溶液反應(yīng)的離子方程式為2i- 2fe3=I2 2fe2。K3Fe(CN)6是檢測(cè)Fe2+的試劑。在實(shí)驗(yàn)中，溶液變紅，表明溶液中仍存在Fe3+，表明氧化還原反應(yīng)是可逆的。(5)酸化的二氯化鐵溶液與H2O2反應(yīng)，F(xiàn)e2+

9、被氧化成Fe3+，H2O2被還原成H2O，反應(yīng)的離子方程式為H2O 22h=2fe 32h2o。Fe3+在H2O2分解中起催化作用。經(jīng)過一段時(shí)間的反應(yīng)后，反應(yīng)將會(huì)發(fā)生：2H2O 22H2O O2，因此溶液中會(huì)產(chǎn)生氣泡。由于H2O2分解的放熱反應(yīng)，F(xiàn)e33H2OFe33H的平衡向右移動(dòng)，最終出現(xiàn)Fe33H紅棕色沉淀。答案 (1)防止Fe2+被氧化(2) 2fe2 Cl2=2fe3 2cl-(3)隔離空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)(4)Fe2 fe3(5)Fe2 H2O2 2h=2fe 3 2h2o的可逆反應(yīng)Fe3催化H2O 2分解生成O2 H2O2分解反應(yīng)，促進(jìn)Fe3的水解平衡前移命題2“鐵三角”

10、關(guān)系在除雜過程中的應(yīng)用3.以下清除雜質(zhì)的操作不正確()A.將少量三氯化鐵混合在氯化鎂溶液中：加入足夠的鎂使其充分反應(yīng)，然后過濾B.二氯化鐵溶液與少量三氯化鐵混合：加入過量的鐵粉充分反應(yīng)，然后過濾C.將少量三氯化鐵混合在氯化亞銅溶液中，加入氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)，然后過濾D .在氯化銅溶液中混合少量二氯化鐵：先加入H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,再加入氧化銅充分反應(yīng)，然后過濾三氯化鐵溶液中存在水解平衡：三氯化鐵3H2O鐵(OH)3 3HCl，加入鎂與h反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為鐵(OH)3并被去除，a正確；加入過量的鐵粉，三氯化鐵與鐵反應(yīng)生成二氯化鐵，達(dá)到除雜的目的，b是正確的；加入氫氧

11、化鈉溶液，Cu2+和Fe3+都轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，不符合除雜要求，C錯(cuò)；用H2O2將Fe2+氧化成Fe3，三氯化鐵水解，加入氧化銅與氫反應(yīng)，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe3(OH)3，然后除去。d是正確的。思維建模去除混合溶液中混合的Fe3+和Fe2+的思維模板示例(1)去除Cu2+中混合Fe3+的方法向混合溶液中加入CuO、CuCO3、CuO(OH)2和Cu2(OH)2CO3中的一種，與Fe3水解產(chǎn)生的H反應(yīng)，促進(jìn)Fe3的水解，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe3(OH)3沉淀除去。(2)去除Cu2+中混合的Fe2+的方法加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3，然后根據(jù)方法(1)除去溶液中的Fe3。突破

12、2|涉及鐵及其化合物的化學(xué)過程教學(xué)大綱的知識(shí)整合1.回收銅和制備三氯化鐵的方法2.從廢棄物(包括Fe2O3、CuO、FeO和SiO2)中制備Fe2O3和硫酸銅的方法高考命題的突破命題點(diǎn)涉及鐵及其化合物的化學(xué)過程分析1.實(shí)驗(yàn)室用含雜質(zhì)(FeO、Fe2O3)的廢氧化銅制備膽礬晶體，經(jīng)過以下過程，分析誤差為()硫酸銅晶體已知Fe3+在pH5時(shí)完全沉淀。A.步驟中的主要反應(yīng)是H2O2 2fe2 2h=2fe3 2h2oB.在步驟中，可以用氯化銅代替氧化銅來調(diào)節(jié)溶液的酸堿度C.在步驟(2)中，強(qiáng)氧化劑如氯水和硝酸可以用來代替H2O2d、步驟的操作：向漏斗中加入少量蒸餾水，直至晶體浸入，待水自然流下后，重

13、復(fù)操作2-3次。在步驟中，H2O2是氧化的，F(xiàn)e2+是還原的，它們將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：H2O2 2fe2 2h=2fe3 2h2o，正確；在b項(xiàng)中，CuCO3與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、CO2和水，當(dāng)CO2從溶液中逸出時(shí)，CuO與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，這兩種物質(zhì)最終都會(huì)增加溶液的酸堿度，而溶液的組成保持不變。因此，在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下，可以用氯化銅代替氧化銅來調(diào)節(jié)溶液的酸堿度，這是正確的。在第三項(xiàng)中，氯水和硝酸也能氧化Fe2+生成Fe3+，但氯離子和一氧化氮會(huì)混合在一起，這是錯(cuò)誤的。第四項(xiàng)，洗滌時(shí)，在漏斗中加入少量蒸餾水浸泡晶體，待水自然流出后，重復(fù)操作2 3次眾所周知，當(dāng)一些陽離子以氫氧化物

14、形式完全沉淀時(shí)，溶液的酸堿度如下表所示：沉淀物Fe(OH)3氫氧化鋁Fe(OH)2銅(氫)2公共衛(wèi)生3.75.29.76.7請(qǐng)回答以下問題：(1)含有雜質(zhì)的赤鐵礦在使用前應(yīng)進(jìn)行粉碎，以便_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。行動(dòng)一的名稱是_ _ _ _ _ _ _ _。(2)將步驟(1)得到的二氧化錳與氯化鉀和氫氧化鉀溶液混合加熱，得到二氧化錳。這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

15、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3)將酸堿度控制在3.8的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .在25，ksp Cu (oh) 2=210-20。在此溫度下，Cu2h2cu(oh)22h的平衡常數(shù)為k=_ _ _ _ _ _。(4)當(dāng)加入過氧化氫時(shí)，反應(yīng)離子方程式為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

16、_ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(5)將氨氣在500以上分解得到的氮原子滲透到鐵粉中，可以制備氮化鐵。如果消耗17.0克氨氣，消耗1公斤赤鐵礦，該反應(yīng)的完整化學(xué)方程式可寫成如下：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

17、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .【解析】(1)使用前粉碎赤鐵礦可以增加酸浸過程中的固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速度，提高浸出率。通過操作一獲得固體和溶液，操作一的名稱是過濾。(2)加熱過程中，二氧化錳轉(zhuǎn)化為K2MnO4，錳的價(jià)態(tài)增加，氯的價(jià)態(tài)降低，氯化鉀轉(zhuǎn)化為KCl。根據(jù)得失電子守恒和原子守恒的化學(xué)方程，平衡是3 Mn2 6koh kclo33k 2mno 4 KCl 3H2O。(3)加入過氧化氫將Fe2+氧化成Fe3，溶液A中的陽離子為Fe3、Al3、Cu2等。根據(jù)表中Fe3、Al3、Cu2完全沉淀的酸堿度，將酸堿度控制在3.8的目的是使Fe3完全沉淀，而沒有其他金屬離子形成沉淀。在25時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為k=5.010-9。(4)當(dāng)加入過氧化氫時(shí)，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為H2O2 2fe2 2h=2fe3 2h2o。(5)當(dāng)(5)17.0 g氨為1 mol，1 kg赤鐵礦為2=8 mol時(shí)，NH3和鐵以18的摩爾比參與反應(yīng)，根據(jù)原子守恒的化學(xué)方程，余量為1