課時分層作業（十四）鐵、銅化合物制

備及化工流程

［基礎小題固基］

1.FeCh易潮解、易升華，實驗室制備FeCh的裝置如圖所示（加熱和夾持

裝置已略去）。下列說法正確的是（）

A.導管g的作用是增強裝置的氣密性

B.試劑X和試劑Y分別為濃硫酸、飽和食鹽水

C.直接用E接收產物比用導管連接D、E的優點是可防止堵塞

D.出于簡化裝置的目的，F裝置可拆除

C［導管g的作用是平衡氣壓，保證液體順利滴下，A錯誤；為得到干燥

純凈的C12,應先用飽和食鹽水除去HC1,再通過濃硫酸干燥氣體，B錯誤；FeCh

易潮解，而F中的濃硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸氣進入D中，不能拆

除，D錯誤。］

2.LiFePCh作為鋰離子電池的正極材料，具有眾多優點，工業上以廢鐵屑

為原料制備LiFePCh的一種流程如下。下列有關說法錯誤的是（）

稀硫酸出。?溶液、磷酸Li2CO3,H2C2O4

|廢鐵屑|*-T酸溶|~~T沉］|---^FePO4|—溫燒|-----TLiFePO,

I

料液

A.“酸溶”時可適當加熱提高溶解速率

2+

B.“沉鐵”過程中H2O2的作用是氧化Fe

C.“煨燒”過程反應方程式為Li2c€h+H2c2O4+2FePO4煨燒,2LiFePO4

+3CO2t+H2O

D.燃燒過程中，每消耗1molH2c2。4,轉移電子4moi

D［“鍛燒”時，H2c2。4中的碳元素由+3價被氧化為+4價，故每消耗1

molH2C2O4,轉移2moi電子，D項錯誤。］

3.用鐵泥（主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe）制備超順磁性納米Fe3O“平

均直徑為25nm）的流程示意圖如下：

B叫則牒.納米

下列敘述不正確的是（）

A.常用熱的Na2c03溶液除去鋼鐵表面的油污

B.步驟②中，主要反應的離子方程式是2Fe3++Fe==3Fe2+

C.步驟④中，反應完成后剩余的H2O2無需除去

D.步驟⑤中，為了驗證得到的固體是超順磁性的Fe3O4粒子，可將其均勻

分散在水中，做丁達爾效應實驗

C［油污在堿性條件下可以發生水解反應，熱的純堿溶液堿性較強，水解

效果較好，可用于除去油污，A正確；濾液A溶質為氯化鐵、氟化亞鐵、過量

的稀鹽酸，加入鐵粉的主要目的是還原鐵離子，主栗反應的離子方程式是2Fe3+

+Fe=3Fe2+,B正確；步躲④中反應完成后剩余H2O2,為防止其在步驟⑤中

繼續氧化+2價的鐵元素，反應完成后需再加熱一段時間除去剩余的H2O2,C

錯誤；超順磁性的納米Fe3O4粒子平均直徑為25nm,可將其均勻分散在水中，

做丁達爾效應實驗，D正確。］

4.一種以海綿銅（Cu）為原料制備CuCl的工藝流程如下。

稀硫酸JaNO、Na2sOj'NaCl

海綿銅一|溶解I~洗滌、襁luci

含Na2soi的混合液

已知：CuCl為白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮濕的空氣中易被氧

化。

下列說法錯誤的是（）

A.”溶解”時可用熱空氣或H2O2代替NaNO3

B.“過濾”用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒

C.“還原”時發生的離子反應為2Cu2++SO5+2c「+2OlT=2CuaI

+SOF+H2O

D.為提高CuCl的產率和純度，可采用乙醇洗滌、真空干燥

C[“溶解”時，NaNCh的作用是氧化銅單質為銅離子，鼓入熱空氣或用

H2O2代替NaNO3也可以氧化Cu,A項正確；“過濾”操作用到的玻璃儀器有

燒杯、漏斗、玻璃棒，B項正確；“還原”步驟中，是用Na2s。3還原Ci>2+,過

濾之后得到CuCl,由“溶解”步驟可知還原環境為酸性，沒有OH,離子反應

的方程式應為2CU2++SOH+2C「+H2O==2CUC1I+2H++SOr,C項錯誤；

CuCl不溶于乙醇，且在潮濕的空氣中易被氧化，因此為提高CuCl的產率和純

度，可用乙醇洗滌，D項正確。]

5.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效多功能的消毒劑，主要用于飲用水消毒處

理。如圖是某實驗小組模擬工業上以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2€h、SiO2,還

含少量Fe3O4、AI2O3、MgO等)和CI2、NaOH溶液等為原料制備高鐵酸鉀的流

程。

稀甲酸SiO2

懿叼反需器代操41|飽和KOH溶液

疆T呼演

已知：FeOM在強堿性溶液中穩定存在。

回答下列有關問題：

⑴向“反應器I”內的硫鐵礦燒渣中加入稀硝酸的目的是

稀硝酸可以用(填標號)代替。

a.稀硫酸

b.稀鹽酸

c.稀硫酸和過氧化氫的混合液

d.NaOH溶液

(2)“操作1”與“操作2”相同，用到的玻璃儀器有燒杯、

“濾渣”主要成分的化學式是。

(3)“反應器n”中反應的離子方程式為

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)“反應器IH”中生成FeOH的離子方程式是

(5)“反應器IV”中反應的離子方程式為

說明K2Fe€>4的溶解度比Na2Fe€>4的(填“大”或“小”)。

［解析］(1)稀硝酸除溶解硫鐵礦中的金屬氧化物外，還有氧化劑的作用，可

將+2價Fe轉化為+3價Fe。c項中稀硫酸起到酸的作用，H2O2起到氧化劑的

作用，c項正確。(2)''操作1”和“操作2”均為過濾，需燒杯、漏斗、玻璃棒

等玻璃儀器。經“操作1”后的濾液中含Mg2+、Fe3+、Al3+,在“反應器ID”

中Fe3+轉化為FeOK,A13+轉化為［A1(OH)4「，則經”操作2”過濾后的“濾渣”

的主栗成分是Mg(OH)2o(3)“反應器H”中通入Ch,與NaOH溶液反應生成

NaCkNaClO、HaOo(4)堿性條件下，NaCK)將Fe3+氧化為FeO「，反應的離

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

+

化為K2FeO4,離子方程式為FeOF+2K=K2FeO4I,則說明KzFelh的溶解

度小于NazFeCh的溶解度。

［答案］(1)使金屬氧化物轉化為金屬陽離子，將Fe2+轉化為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

［新題嘗鮮提能］

高溫

6.(2021?淄博質檢)已知：2FeSO4^=Fe2O3+SO2f+SO3t,利用如圖

所示裝置檢驗硫酸亞鐵的分解產物(甲、乙、丙、丁中的試劑是足量的)。下列說

法中不正確的是()

A.乙、丙、丁中依次盛裝的試劑可以是BaC12溶液、品紅溶液、NaOH溶

液

B.實驗開始時，先打開Ki和K2,緩緩通入N2一段時間，再點燃酒精噴

燈加熱

C.若丙中盛裝的是酸性KMnO4溶液檢驗SO2氣體時，則SO2表現出還原

性

D.為了檢驗甲中殘留固體中含有Fe3+,取少量固體加入稀硝酸溶解，再滴

加KSCN溶液

D［乙、丙、丁中依次盛裝的試劑是BaCk溶液、品紅溶液、NaOH溶液,

用BaCb溶液檢驗SO3,用品紅溶液檢驗SO2,用NaOH溶液吸收尾氣，故A

項正確；先通N2,排除裝置中空氣，再點燃酒精噴燈加熱，防止Fe2+被氧化，

故B項正確；酸性KMnO4溶液具有氧化性，則SO2表現出還原性，故C項正

確；稀硝酸可以將Fe2+氧化為Fe3+,無法證明殘留固體中是否含有Fe3+,應改

為稀硫酸，故D項錯誤。］

7.甘氨酸亞鐵［(NH2cH2COO)2Fe］能有效改善缺鐵性貧血。實驗室利用檸

檬酸溶液溶解FeCCh生成Fe2+,Fe?+與甘氨酸發生反應制備甘氨酸亞鐵，反應

2++

原理為Fe+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+2H,實驗所需裝置如圖

所示(夾持和加熱儀器已省略)。

已知有關物質性質如表所示:

甘氨酸檸檬酸甘氨酸亞鐵

易溶于水，難溶于乙醇，易溶于水和乙醇，有酸易溶于水，難溶

兩性化合物性和還原性于乙醇

回答下列問題:

(1)所選裝置的正確連接順序為(按氣流方向，用小寫字母

表示)。

(2)裝置B的作用是。

(3)檢查裝置C氣密性的方法為______________________________________

(4)反應結束后對裝置A中混合液進行過濾，將濾液進行蒸發濃縮，加入無

水乙醇，過濾、洗滌并干燥。其中加入無水乙醇的目的是

(5)若裝置A中盛有11.6gFeCCh和500mL0.4mol-L-'甘氨酸溶液，實驗

制得16.0g甘氨酸亞鐵，則其產率是%o

［解析］(1)用裝置C產生的CO2排凈裝置內的空氣，當排凈裝置內空氣后，

多余的CO2氣體遇澄清的石灰水變渾濁，則裝置D的作用是檢驗裝置內空氣是

否排