高中化学 加练 第四章　微题型30　含铁物质的制备

微题型30含铁物质的制备(1~4题，每小题7分，共28分)1.(2025·临汾模拟)工业上制备高铁酸钾的一种工艺如图所示。下列叙述错误的是()A.过量铁屑在干燥氯气中发生反应Ⅰ生成FeCl2B.反应Ⅱ中NaOH溶液和NaClO可通过氯碱工业直接或间接制得C.该条件下，氧化性：NaClO>Na2FeO4D.生成K2FeO4的离子方程式为FeO42-+2K+=K2FeO答案A解析因为氯气具有很强的氧化性，与铁在点燃条件下发生：2Fe+3Cl22FeCl3，反应Ⅱ中利用NaClO的强氧化性，将Fe3+氧化成FeO42-，其反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，再利用K2FeO4溶解度小于Na2FeO4，加入饱和KOH溶液获得高铁酸钾，据此分析解答。无论铁屑是否过量，铁屑与干燥氯气发生反应Ⅰ均生成FeCl3，故A错误；电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，氯碱工业产物有NaOH溶液和Cl2，NaOH溶液和Cl2反应可制得NaClO，故B正确；根据上述分析，利用氧化剂的氧化性强于氧化产物，因此该条件下，氧化性：NaClO>Na2FeO4，故C正确；利用K2FeO4溶解度小于Na2FeO4，以及流程可知，生成K2FeO4的离子方程式为FeO42-+2K+=K2FeO42.(2025·南通模拟)FeS2在酸性条件下可发生反应：FeS2+2H+=Fe2++S+H2S↑。以FeS2为原料制取FeSO4·7H2O晶体的实验操作或原理不能达到实验目的的是()A.用装置甲制取含FeSO4的悬浊液B.用装置乙吸收挥发出的H2S气体C.用装置丙除去S和未反应的FeS2D.用装置丁蒸干FeSO4溶液，获得FeSO4·7H2O答案D解析装置甲中，FeS2与稀硫酸在加热、电磁搅拌条件下发生反应：FeS2+2H+=Fe2++S+H2S↑，可制取含FeSO4的悬浊液，A正确；H2S是酸性气体，能与NaOH溶液反应，装置乙可吸收挥发出的H2S气体，B正确；S和未反应的FeS2难溶于水，FeSO4易溶于水，用装置丙(过滤装置)可除去S和未反应的FeS2，C正确；FeSO4溶液蒸发结晶时，Fe2+易被氧化，且直接蒸干溶液不能得到FeSO4·7H2O晶体，D错误。3.(2026·四川诊断性测试)高铁酸钾(K2FeO4)是具有极强氧化性的消毒剂，可用NaClO溶液(Cl2与NaOH溶液反应生成)在碱性条件下氧化Fe(NO3)3后经转化分离制得。某实验小组按照表中图示步骤(夹持、加热装置均略去)依次操作，制备K2FeO4固体。常温下的溶解度：Na2FeO4>K2FeO4。下列步骤中的装置和原理无法达成相应实验目的的是()A.制取Cl2B.得到含Na2FeO4的溶液C.得到含K2FeO4的溶液D.洗涤K2FeO4固体答案D解析装置中用MnO2和浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2，生成的Cl2中含HCl，通过饱和NaCl溶液可除去HCl，能达成制取Cl2的目的，A正确；三颈烧瓶中NaOH固体提供碱性环境，Cl2与NaOH反应生成NaClO，NaClO在碱性条件下氧化Fe(NO3)3中的Fe3+生成Na2FeO4，右侧NaOH溶液吸收尾气Cl2，能得到含Na2FeO4的溶液，B正确；因常温下，Na2FeO4溶解度大于K2FeO4，向含Na2FeO4的溶液中加入饱和KOH溶液，发生复分解反应生成K2FeO4沉淀，能得到含K2FeO4的溶液，C正确；K2FeO4具有强氧化性，无水乙醇具有还原性，二者会发生氧化还原反应导致产品变质，无法实现洗涤目的，D错误。4.用FeCl3·6H2O晶体制取无水FeCl3的实验装置如图所示，已知无水FeCl3易水解、易升华。下列说法错误的是()A.先打开分液漏斗活塞再点燃酒精灯B.b装置中盛装的试剂是浓硫酸C.d装置起到冷凝收集产物的作用D.f装置中上层为苯，下层为NaOH溶液答案D解析FeCl3·6H2O晶体在HCl氛围中加热才能抑制FeCl3的水解，因此先打开分液漏斗活塞使产生的HCl充满整个装置再点燃酒精灯，A正确；用b装置干燥HCl，故选用浓硫酸，B正确；无水FeCl3易升华，遇冷也易凝华，d装置中冰块起的作用是降低无水FeCl3蒸气的温度，便于FeCl3冷凝结晶，C正确；为防倒吸，f装置中上层为NaOH溶液，下层为CCl4，D错误。5.(22分)(2025·四川巴中模拟)碳酸亚铁晶体[FeCO3·2H2O]为白色固体，不溶于水，干燥品在空气中稳定，湿品在空气中缓慢氧化为Fe(OH)3，呈茶色，可用作阻燃剂、动物饲料铁添加剂、补血剂等。回答下列问题：(1)实验室利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液制备FeCO3·2H2O，实验装置(夹持仪器已省略)如图所示：①方框内为制取CO2的装置，下列装置和药品较为适宜的是(填字母)。

②装置D中仪器a的名称是。

③根据①的选择，装置甲中试剂a的名称是，其作用为。

④开始先通入一段时间CO2的作用是。

(2)FeCO3的制备，步骤如下：通入一段时间CO2后，向FeSO4溶液中加入过量Na2CO3溶液，搅拌，反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥，得到FeCO3·2H2O。①生成FeCO3·2H2O的化学方程式为。

②装置丙的作用是。

(3)将Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液能提高产品纯度，原因是Na2CO3碱性较强，易产生副产物，该副产物的化学式可能为。

(4)某同学查阅资料得知，煅烧FeCO3·2H2O的产物中含有+2价铁元素，于是他设计了由FeCO3·2H2O制备Fe2O3的方案。先向FeCO3·2H2O中依次加入试剂：稀硫酸、和；然后再(填操作)、灼烧，即可得到Fe2O3。

答案(1)①C②长颈漏斗③饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl杂质④排净装置中空气，防止FeCO3被氧化(合理即可)(2)①FeSO4+Na2CO3+2H2O=Na2SO4+FeCO3·2H2O↓②液封，防止O2(或空气)进入装置乙中(3)Fe(OH)2(4)氯水(或H2O2溶液，答案合理即可)氢氧化钠溶液(或氨水等)过滤、洗涤、干燥解析本题为制备类的实验题，装置甲左侧装置制备二氧化碳，通过装置甲除去二氧化碳中的氯化氢后，在装置乙中参与反应制备产物，由于二价铁具有还原性，容易被空气中氧气氧化，所以增加了装置丙，以此解题。(1)①应该采用稀盐酸和碳酸钙，不加热制备二氧化碳，故排除A、E，同时在选项D中使用的碳酸钠易溶于水且呈粉末状，不能用该装置制备二氧化碳，在选项B、C中，其中B中排出气体的导管在液面下方，故排除B，故答案为C。③利用稀盐酸和碳酸钙制备的二氧化碳中容易混入氯化氢气体，可以通过饱和碳酸氢钠溶液来除去其中的氯化氢。(2)①根据题意，硫酸亚铁和碳酸钠反应生成产物，化学方