2023版高三一轮总复习化学鲁科版：课时分层作业14 铁、铜化合物制备及化工流程

课时分层作业（十四）铁、铜化合物制

备及化工流程

［基础小题固基］

1.FeCh易潮解、易升华，实验室制备FeCh的装置如图所示（加热和夹持

装置已略去）。下列说法正确的是（）

A.导管g的作用是增强装置的气密性

B.试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水

C.直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞

D.出于简化装置的目的，F装置可拆除

C［导管g的作用是平衡气压，保证液体顺利滴下，A错误；为得到干燥

纯净的C12,应先用饱和食盐水除去HC1,再通过浓硫酸干燥气体，B错误；FeCh

易潮解，而F中的浓硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸气进入D中，不能拆

除，D错误。］

2.LiFePCh作为锂离子电池的正极材料，具有众多优点，工业上以废铁屑

为原料制备LiFePCh的一种流程如下。下列有关说法错误的是（）

稀硫酸出。?溶液、磷酸Li2CO3,H2C2O4

|废铁屑|*-T酸溶|~~T沉］|---^FePO4|—温烧|-----TLiFePO,

I

料液

A.“酸溶”时可适当加热提高溶解速率

2+

B.“沉铁”过程中H2O2的作用是氧化Fe

C.“煨烧”过程反应方程式为Li2c€h+H2c2O4+2FePO4煨烧,2LiFePO4

+3CO2t+H2O

D.燃烧过程中，每消耗1molH2c2。4,转移电子4moi

D［“锻烧”时，H2c2。4中的碳元素由+3价被氧化为+4价，故每消耗1

molH2C2O4,转移2moi电子，D项错误。］

3.用铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）制备超顺磁性纳米Fe3O“平

均直径为25nm）的流程示意图如下：

B叫则牒.纳米

下列叙述不正确的是（）

A.常用热的Na2c03溶液除去钢铁表面的油污

B.步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3++Fe==3Fe2+

C.步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去

D.步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀

分散在水中，做丁达尔效应实验

C［油污在碱性条件下可以发生水解反应，热的纯碱溶液碱性较强，水解

效果较好，可用于除去油污，A正确；滤液A溶质为氯化铁、氟化亚铁、过量

的稀盐酸，加入铁粉的主要目的是还原铁离子，主栗反应的离子方程式是2Fe3+

+Fe=3Fe2+,B正确；步躲④中反应完成后剩余H2O2,为防止其在步骤⑤中

继续氧化+2价的铁元素，反应完成后需再加热一段时间除去剩余的H2O2,C

错误；超顺磁性的纳米Fe3O4粒子平均直径为25nm,可将其均匀分散在水中，

做丁达尔效应实验，D正确。］

4.一种以海绵铜（Cu）为原料制备CuCl的工艺流程如下。

稀硫酸JaNO、Na2sOj'NaCl

海绵铜一|溶解I~洗涤、襁luci

含Na2soi的混合液

已知：CuCl为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧

化。

下列说法错误的是（）

A.”溶解”时可用热空气或H2O2代替NaNO3

B.“过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒

C.“还原”时发生的离子反应为2Cu2++SO5+2c「+2OlT=2CuaI

+SOF+H2O

D.为提高CuCl的产率和纯度，可采用乙醇洗涤、真空干燥

C[“溶解”时，NaNCh的作用是氧化铜单质为铜离子，鼓入热空气或用

H2O2代替NaNO3也可以氧化Cu,A项正确；“过滤”操作用到的玻璃仪器有

烧杯、漏斗、玻璃棒，B项正确；“还原”步骤中，是用Na2s。3还原Ci>2+,过

滤之后得到CuCl,由“溶解”步骤可知还原环境为酸性，没有OH,离子反应

的方程式应为2CU2++SOH+2C「+H2O==2CUC1I+2H++SOr,C项错误；

CuCl不溶于乙醇，且在潮湿的空气中易被氧化，因此为提高CuCl的产率和纯

度，可用乙醇洗涤，D项正确。]

5.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的消毒剂，主要用于饮用水消毒处

理。如图是某实验小组模拟工业上以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2€h、SiO2,还

含少量Fe3O4、AI2O3、MgO等)和CI2、NaOH溶液等为原料制备高铁酸钾的流

程。

稀甲酸SiO2

懿叼反需器代操41|饱和KOH溶液

疆T呼演

已知：FeOM在强碱性溶液中稳定存在。

回答下列有关问题：

⑴向“反应器I”内的硫铁矿烧渣中加入稀硝酸的目的是

稀硝酸可以用(填标号)代替。

a.稀硫酸

b.稀盐酸

c.稀硫酸和过氧化氢的混合液

d.NaOH溶液

(2)“操作1”与“操作2”相同，用到的玻璃仪器有烧杯、

“滤渣”主要成分的化学式是。

(3)“反应器n”中反应的离子方程式为

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)“反应器IH”中生成FeOH的离子方程式是

(5)“反应器IV”中反应的离子方程式为

说明K2Fe€>4的溶解度比Na2Fe€>4的(填“大”或“小”)。

［解析］(1)稀硝酸除溶解硫铁矿中的金属氧化物外，还有氧化剂的作用，可

将+2价Fe转化为+3价Fe。c项中稀硫酸起到酸的作用，H2O2起到氧化剂的

作用，c项正确。(2)''操作1”和“操作2”均为过滤，需烧杯、漏斗、玻璃棒

等玻璃仪器。经“操作1”后的滤液中含Mg2+、Fe3+、Al3+,在“反应器ID”

中Fe3+转化为FeOK,A13+转化为［A1(OH)4「，则经”操作2”过滤后的“滤渣”

的主栗成分是Mg(OH)2o(3)“反应器H”中通入Ch,与NaOH溶液反应生成

NaCkNaClO、HaOo(4)碱性条件下，NaCK)将Fe3+氧化为FeO「，反应的离

子方程式是2Fe3++3CKr+10OH-=2FeOK+3C「+5H2O。(5)Na2FeO4能转

+

化为K2FeO4,离子方程式为FeOF+2K=K2FeO4I,则说明KzFelh的溶解

度小于NazFeCh的溶解度。

［答案］(1)使金属氧化物转化为金属阳离子，将Fe2+转化为Fe3+c(2)

-3+

漏斗、玻璃棒Mg(OH)2(3)C12+2OH=C1~+CIO+H2O(4)2Fe+

+

3C1O+1OOH==2FeOF+3CF+5H2O(5)FeOr+2K=K2FeO4I小

［新题尝鲜提能］

高温

6.(2021•淄博质检)已知：2FeSO4^=Fe2O3+SO2f+SO3t,利用如图

所示装置检验硫酸亚铁的分解产物(甲、乙、丙、丁中的试剂是足量的)。下列说

法中不正确的是()

A.乙、丙、丁中依次盛装的试剂可以是BaC12溶液、品红溶液、NaOH溶

液

B.实验开始时，先打开Ki和K2,缓缓通入N2一段时间，再点燃酒精喷

灯加热

C.若丙中盛装的是酸性KMnO4溶液检验SO2气体时，则SO2表现出还原

性

D.为了检验甲中残留固体中含有Fe3+,取少量固体加入稀硝酸溶解，再滴

加KSCN溶液

D［乙、丙、丁中依次盛装的试剂是BaCk溶液、品红溶液、NaOH溶液,

用BaCb溶液检验SO3,用品红溶液检验SO2,用NaOH溶液吸收尾气，故A

项正确；先通N2,排除装置中空气，再点燃酒精喷灯加热，防止Fe2+被氧化，

故B项正确；酸性KMnO4溶液具有氧化性，则SO2表现出还原性，故C项正

确；稀硝酸可以将Fe2+氧化为Fe3+,无法证明残留固体中是否含有Fe3+,应改

为稀硫酸，故D项错误。］

7.甘氨酸亚铁［(NH2cH2COO)2Fe］能有效改善缺铁性贫血。实验室利用柠

檬酸溶液溶解FeCCh生成Fe2+,Fe?+与甘氨酸发生反应制备甘氨酸亚铁，反应

2++

原理为Fe+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+2H,实验所需装置如图

所示(夹持和加热仪器已省略)。

已知有关物质性质如表所示:

甘氨酸柠檬酸甘氨酸亚铁

易溶于水，难溶于乙醇，易溶于水和乙醇，有酸易溶于水，难溶

两性化合物性和还原性于乙醇

回答下列问题:

(1)所选装置的正确连接顺序为(按气流方向，用小写字母

表示)。

(2)装置B的作用是。

(3)检查装置C气密性的方法为______________________________________

(4)反应结束后对装置A中混合液进行过滤，将滤液进行蒸发浓缩，加入无

水乙醇，过滤、洗涤并干燥。其中加入无水乙醇的目的是

(5)若装置A中盛有11.6gFeCCh和500mL0.4mol-L-'甘氨酸溶液，实验

制得16.0g甘氨酸亚铁，则其产率是%o

［解析］(1)用装置C产生的CO2排净装置内的空气，当排净装置内空气后，

多余的CO2气体遇澄清的石灰水变浑浊，则装置D的作用是检验装置内空气是

否排