《（新課改省份專版）2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 3.3 難點(diǎn)專攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課改省份專版）2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 3.3 難點(diǎn)專攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）.doc（12頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第3課時(shí)　難點(diǎn)專攻——鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究 考點(diǎn)一　鐵的化合物的制備 考法一　氫氧化亞鐵的制備原理和方法 1．制備原理 (1)制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。 (2)成功關(guān)鍵：溶液中不含O2等氧化性物質(zhì)；制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的、隔絕空氣的體系中。 2．常用方法 (1)有機(jī)層隔離法 ①反應(yīng)在試管底部進(jìn)行(這是唯一一種把膠頭滴管插入反應(yīng)溶液的實(shí)驗(yàn))。 ②加隔氧劑，如加入汽油、苯等比水輕的有機(jī)溶劑[如圖，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可較長時(shí)間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀]。 (2)還原性氣體保護(hù)法 該方法是先在裝置Ⅰ中產(chǎn)生FeSO4溶液，并利用產(chǎn)生的H2排盡整個(gè)裝置中的空氣，待檢驗(yàn)H2的純度后，再關(guān)閉止水夾K，利用產(chǎn)生的H2把FeSO4溶液壓入裝置Ⅱ中與NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)。 (3)電解法 該方法中鐵作電解池的陽極，電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，陰極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，生成的氫氣可以趕走溶液中的氧氣，溶液中c(OH－)增大，與Fe2＋結(jié)合生成Fe(OH)2沉淀，汽油起“液封”作用。 電解時(shí)，在兩極間最先觀察到白色沉淀。 [典例1]　(1)下列各圖示中，能較長時(shí)間觀察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。 (2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 ①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入________。 ②除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。 ③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析]　(1)因?yàn)镕e(OH)2在空氣中容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，因此要較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理相同，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2＋，與電解水產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；⑤中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；④由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時(shí)間看到白色沉淀。 (2)①Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空氣中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。②氣體的溶解度隨溫度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2較少。 [答案]　(1)①②③⑤　(2)①稀硫酸、鐵屑　②煮沸?、郾苊馍傻腇e(OH)2沉淀接觸O2 考法二　綠礬(FeSO47H2O)的制備原理和方法 (1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。 (2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管中亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。 (3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。 (4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。 (5)用Fe作陽極，石墨作陰極，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取。 考法(二)　綠礬(FeSO47H2O)的制備 1．用廢鐵屑(含少量SiO2和氧化鐵)制取綠礬 從FeSO4溶液中獲得FeSO47H2O，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、冰水洗滌、低溫干燥等操作。 其中，冰水洗滌的目的是減少晶體的溶解損耗； 低溫干燥的目的是防止晶體受熱失去結(jié)晶水。 以上結(jié)晶過程最好是在氮?dú)獾沫h(huán)境中進(jìn)行，其中N2的作用是防止綠礬在空氣中被O2氧化而變質(zhì)。 2．用燒渣制備綠礬 (燒渣中主要含F(xiàn)eO、Fe2O3，還有一定量的SiO2) 試劑X可以是SO2，也可以是Fe，其目的是將溶液中Fe3＋還原為Fe2＋。 若試劑X為SO2，其轉(zhuǎn)化原理為： SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4 若試劑X為Fe，其轉(zhuǎn)化原理為： Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4 測(cè)得“還原”后溶液的pH明顯增大，其原因是Fe消耗過量的H2SO4，溶液酸性減弱。 [典例2]　綠礬被廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)上兩種制備綠礬(FeSO47H2O)的流程如圖所示，根據(jù)題意回答下列問題： 方法一：利用黃銅礦粉(主要成分為CuFeS2)制取綠礬 (1)試劑a和試劑b分別是________________，操作1的名稱是________。 (2)有一種細(xì)菌在有氧氣存在的稀硫酸中，可以將CuFeS2氧化成硫酸鹽，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 方法二：利用工業(yè)廢鐵屑制取綠礬 (3)加入適量Na2CO3溶液的作用是____________。 (4)操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器名稱有____________________________________。 (5)通過檢驗(yàn)CO來判斷操作Ⅰ是否洗滌干凈，檢驗(yàn)的方法是______________________ ________________________________________________________________________。 [解析]　(1)由流程圖可知濾渣2為Fe(OH)3，而目標(biāo)產(chǎn)物為綠礬(FeSO47H2O)，所以試劑a為稀H2SO4，起溶解作用，b為鐵粉，起還原作用；由流程圖可知操作1為過濾，其作用為除去過量的鐵粉。(2)由題意可知，在細(xì)菌的作用下，氧氣氧化黃銅礦的反應(yīng)方程式為4CuFeS2＋17O2＋2H2SO4===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。(3)CO水解時(shí)使溶液呈堿性，可以除去油污。(4)因?yàn)椴僮鳍駷檫^濾與洗滌，所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。 [答案]　(1)稀H2SO4、鐵粉　過濾 (2)4CuFeS2＋17O2＋2H2SO4===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O　(3)除去油污　(4)燒杯、玻璃棒、漏斗　(5)取少量最后一次的洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則已經(jīng)洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則未洗滌干凈 [綜合訓(xùn)練] 1．硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以用來制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑 B．為防止NH4HCO3分解，制備FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行 C．可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D．常溫下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大 解析：選D　堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3＋，F(xiàn)e3＋能發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑，故A項(xiàng)正確；NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，為防止NH4HCO3分解，制備FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行，故B項(xiàng)正確；KSCN溶液遇Fe2＋溶液無現(xiàn)象，(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2＋被氧化則生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液變紅，故C項(xiàng)正確；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，F(xiàn)eSO4才能與(NH4)2SO4反應(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法： 查詢資料，得有關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表： 25 ℃時(shí) 飽和H2S溶液 SnS沉淀完全 FeS開始沉淀 FeS沉淀完全 pH 3.9 1.6 3.0 5.5 (1)檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3＋，最好選用的試劑為________。 A．KSCN溶液　 B．NaOH溶液　　C．KMnO4溶液 (2)操作Ⅱ中，通入硫化氫至飽和的目的是(寫兩點(diǎn))________________、________________。 (3)操作Ⅳ的順序依次為________、冷卻結(jié)晶、過濾。 解析：(1)檢驗(yàn)所得綠礬晶體中是否含有Fe3＋的實(shí)驗(yàn)操作是利用三價(jià)鐵離子檢驗(yàn)方法：Fe3＋和SCN－會(huì)反應(yīng)生成紅色的Fe(SCN)3，從而證明了Fe3＋的存在。(2)通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強(qiáng)還原性，可以將Fe3＋還原為Fe2＋。H2S在溶液中飽和，可以增大溶液中的S2－濃度，盡量保證將Sn2＋轉(zhuǎn)化為SnS沉淀，以便于過濾除去Sn雜質(zhì)。(3)溶液中得到晶體，需要對(duì)溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥等，所以操作Ⅳ的順序依次為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。 答案：(1)A　(2)除去溶液中的Sn2＋　將Fe3＋還原成Fe2＋　(3)蒸發(fā)濃縮 考點(diǎn)二　含鐵化合物的分離提純與性質(zhì)探究 考法一　化工生產(chǎn)中Fe3＋、Fe2＋的除雜方法 1．除去CuCl2溶液中的FeCl2 (1)示例說明 已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表： 金屬離子 Fe3＋ Cu2＋ Fe2＋ Ni2＋ Mg2＋ 開始沉淀的pH 2.7 4.4 7.0 7.1 9.3 沉淀完全的pH 3.7 6.4 9.6 9.2 10.8 除雜的流程圖： (2)注意事項(xiàng) ①若直接調(diào)節(jié)溶液的pH，待Fe2＋沉淀完全，Cu2＋也已沉淀完全，不能除去Fe2＋，不可行。 ②先將Fe2＋氧化成Fe3＋，再調(diào)溶液的pH為3.7≤pH<4.4，此時(shí)Fe3＋沉淀完全，Cu2＋未沉淀，過濾除去Fe(OH)3沉淀。 ③加入的氧化劑可以是雙氧水或氯氣等，注意不能引入新的雜質(zhì)。 ④調(diào)節(jié)溶液pH的物質(zhì)，要消耗氫離子，但不能引入新雜質(zhì)，可為CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。 2．常見的其他物質(zhì)中鐵的除雜方法 所加試劑 說明 除去Mg2＋中混有的Fe3＋ Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)2 加MgO等調(diào)pH為3.7≤pH<9.3，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去 除去Cu2＋中混有的Fe3＋ CuO、CuCO3、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 加CuO等調(diào)pH為3.7≤pH<4.4，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去 除去Mg2＋中混有的Fe2＋ 先加入氧化劑(如H2O2等)將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)2 加MgO等調(diào)pH為3.7≤pH<9.3，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去 除去Ni2＋中混有的Fe2＋ 先加入氧化劑(如H2O2等)將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加NiO等物質(zhì) 加NiO等調(diào)pH為3.7≤pH<7.1，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去 [典例1]　煉鋅廠的銅鎘廢渣中含有銅、鋅、鎘、鐵、砷等元素，其含量依次減少。對(duì)這些元素進(jìn)行提取分離能減少環(huán)境污染，同時(shí)制得ZnSO47H2O實(shí)現(xiàn)資源的再利用。其流程圖如下。已知FeAsO4難溶于水；ZnSO47H2O易溶于水，難溶于酒精。 金屬離子 Fe3＋ Zn2＋ Mn2＋ Cu2＋ Cd2＋ 開始沉淀pH 2.7 6.5 7.7 5.2 6.9 沉淀完全pH 3.2 8.0 9.8 6.4 9.4 請(qǐng)回答下列問題： (1)提高浸出率可以采用的方法是(寫出其中一點(diǎn)即可)_________________________。 (2)濾液Ⅰ中有少量的AsO，若不除去，則AsO與Cd反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一種有毒氫化物氣體，該氣體的分子式為______。向?yàn)V液Ⅰ中逐滴滴入酸性KMnO4溶液可與AsO反應(yīng)生成FeAsO4，完成該反應(yīng)的離子方程式： ___Fe2＋＋___AsO＋___MnO＋____===____Mn2＋＋____FeAsO4↓＋____，判斷該滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_________________________________________________。 (3)流程中②調(diào)節(jié)pH時(shí)可以選用的試劑為__________，濾渣Ⅱ的主要成分為__________。 (4)常溫下Zn(OH)2的溶度積Ksp＝________。 (5)制得的ZnSO47H2O需洗滌，洗滌晶體時(shí)應(yīng)選用試劑為____________________。 [解析]　(4)當(dāng)Zn2＋沉淀完全時(shí)溶液中c(Zn2＋)≤10－5 molL－1，則Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)c2(OH－)＝10－5(10－6)2＝10－17。 [答案]　(1)適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溶液溫度、攪拌、將銅鎘渣磨碎成小顆粒等(合理答案均可) (2)AsH3　5Fe2＋＋5AsO＋3MnO＋14H＋===3Mn2＋＋5FeAsO4↓＋7H2O　滴最后一滴KMnO4，溶液變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原色，則反應(yīng)滴定到終點(diǎn) (3)ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等合理答案均可　 FeAsO4、Fe(OH)3 (4)10－17　(5)乙醇(或飽和硫酸鋅溶液) 考法二　探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì) [典例2]　(2016全國卷Ⅱ)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。 回答下列問題： (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 molL－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是________________________________________________。 (2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為______________________。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是________________________。 (4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色； ②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀； ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是________(填離子符號(hào))；實(shí)驗(yàn)①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有________(填離子符號(hào))，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為________。 (5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________；一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是________________；生成沉淀的原因是________________________________________________________________________ (用平衡移動(dòng)原理解釋)。 [解析]　(1)Fe2＋具有很強(qiáng)的還原性，易被空氣中的O2氧化為Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量鐵屑，可防止Fe2＋被氧化。 (2)Fe2＋被氧化為Fe3＋，Cl2被還原為Cl－，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (3)O2難溶于煤油，加入煤油能隔絕空氣，排除O2對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。 (4)KI溶液與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式為2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。K3[Fe(CN)6]是檢驗(yàn)Fe2＋的試劑。實(shí)驗(yàn)③溶液變紅，說明溶液中仍存在Fe3＋，由此可說明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。 (5)酸化的FeCl2溶液與H2O2反應(yīng)，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，H2O2被還原為H2O，反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋對(duì)H2O2的分解起催化作用，當(dāng)反應(yīng)一段時(shí)間后，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2H2O22H2O＋O2↑，故溶液中產(chǎn)生氣泡。由于H2O2分解反應(yīng)放熱，促使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，最終出現(xiàn)Fe(OH)3紅褐色沉淀。 [答案]　(1)防止Fe2＋被氧化 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響) (4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反應(yīng) (5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2　H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3＋的水解平衡正向移動(dòng) [綜合訓(xùn)練] 1．為了探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，其中符合實(shí)驗(yàn)要求且完全正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 離子方程式 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 A 在氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水 淺綠色溶液變成棕黃色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有還原性 B 在氯化亞鐵溶液中加入鋅片 淺綠色溶液變成無色溶液 Fe2＋＋Zn=== Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有還原性 C 在氯化鐵溶液中加入鐵粉 棕黃色溶液變成淺綠色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 鐵單質(zhì)具有還原性 D 在氯化鐵溶液中加入銅粉 藍(lán)色溶液變成棕黃色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有氧化性 解析：選A　氯氣能夠?qū)e2＋(淺綠色)氧化為Fe3＋(棕黃色)，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)得到的結(jié)論應(yīng)該是Fe2＋具有氧化性；C項(xiàng)的離子方程式錯(cuò)誤；D項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是銅粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)色。 2．工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]的工藝流程如下： 已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 開始沉淀 2.3 7.5 3.4 完全沉淀 3.2 9.7 4.4 回答下列問題： (1)反應(yīng)Ⅰ中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________ ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 (2)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的____(填“Fe3＋”、“Fe2＋”或“Al3＋”)沉淀。該工藝流程中“攪拌”的作用是________________。 (3)反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為________________________。在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作____________。若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為____________。 (4)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的[Fe(OH)]2＋，可部分水解生成[Fe2(OH)4]2＋聚合離子。該水解反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。 (5)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2＋及NO。為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2＋，應(yīng)使用的試劑為__________(填字母)。 A．氯水　　　　　　 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液 解析：(1)根據(jù)題意及流程圖分析知，反應(yīng)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)為Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，F(xiàn)e＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，F(xiàn)e＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑，其中屬于氧化還原反應(yīng)的為Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4、Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑；(2)根據(jù)題意及流程圖分析知，反應(yīng)Ⅰ后溶液的成分為FeSO4和Al2(SO4)3的混合溶液，經(jīng)攪拌、過濾后得FeSO4溶液，所以加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的Al3＋沉淀，該工藝流程中“攪拌”的作用是加快反應(yīng)速率；(3)由題給信息知，反應(yīng)Ⅱ中NaNO2中氮元素的化合價(jià)由反應(yīng)前的＋3價(jià)降為反應(yīng)后NO中的＋2，則FeSO4中鐵元素的化合價(jià)必然升高，由Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋NO＋2H＋===Fe3＋＋NO↑＋H2O，反應(yīng)Ⅱ的目的是利用氧化劑將Fe2＋氧化為Fe3＋，O2與NaNO2在反應(yīng)中作氧化劑；n(O2)＝0.5 mol，則得到電子0.5 mol4＝2 mol，1 mol NaNO2被還原生成NO，化合價(jià)由＋3價(jià)降低到＋2價(jià)，得到1 mol電子，根據(jù)得失電子數(shù)目相等知，節(jié)約 NaNO2的物質(zhì)的量為2 mol；(4)[Fe(OH)]2＋可部分水解生成[Fe2(OH)4]2＋聚合離子，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為2[Fe(OH)]2＋＋2H2O[Fe2(OH)4]2＋＋2H＋；(5)氯水可以氧化Fe2＋生成Fe3＋，溶液顏色變化不明顯，不能檢驗(yàn)Fe2＋，A錯(cuò)誤；KSCN溶液和Fe2＋混合無現(xiàn)象發(fā)生，不能檢驗(yàn)Fe2＋，B錯(cuò)誤；加入NaOH溶液和Fe3＋反應(yīng)生成紅褐色沉淀，不能檢驗(yàn)是否存在Fe2＋，C錯(cuò)誤；在含有Fe3＋的溶液中檢驗(yàn)Fe2＋，應(yīng)選用酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液氧化Fe2＋時(shí)溶液褪色，現(xiàn)象明顯，D正確。 答案：(1)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4 (2)Al3＋　加快反應(yīng)速率(或使反應(yīng)物充分接觸) (3)Fe2＋＋NO＋2H＋===Fe3＋＋NO↑＋H2O　氧化劑　2 mol　(4)2[Fe(OH)]2＋＋2H2O[Fe2(OH)4]2＋＋2H＋　(5)D 考點(diǎn)三　遷移“氫氣還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)裝置模型 1．實(shí)驗(yàn)裝置 2．裝置的作用 裝置 作用 A 制取H2 B 除去H2中混有的HCl(若采用稀硫酸制取氫氣，無需使用該裝置) C 除去H2中混有的水蒸氣(也可將B、C裝置用盛有堿石灰的U形干燥管代替) E 檢驗(yàn)氫氣還原氧化銅生成的水 F 防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E中，干擾產(chǎn)物水的檢驗(yàn) 3．實(shí)驗(yàn)操作 [提醒]　先熄滅酒精燈再停止通入氫氣的目的是使被還原生成的Cu在氫氣的氛圍中冷卻，以防止空氣進(jìn)入，使Cu在較高溫度下被氧化。 [典例]　(2017全國卷Ⅰ)實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是(　　) A．①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液 B．管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過聲音判斷氣體純度 C．結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱 D．裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣 [解析]　制得的氫氣中含有H2S、O2、HCl、H2O等雜質(zhì)，由于酸性高錳酸鉀溶液氧化氯化氫生成氯氣，所以，應(yīng)先用焦性沒食子酸溶液吸收氧氣，同時(shí)除去氯化氫(易溶于水)，再用酸性高錳酸鉀溶液吸收硫化氫，最后用濃硫酸干燥，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氣中混有空氣加熱易發(fā)生爆炸，故加熱管式爐前需對(duì)氫氣進(jìn)行驗(yàn)純，其操作為在④處收集氣體并點(diǎn)燃，發(fā)出“噗”聲，則證明制取的氫氣較純，B項(xiàng)正確；類似氫氣還原氧化銅，實(shí)驗(yàn)完畢后，先停止加熱，再繼續(xù)通入氫氣一段時(shí)間，C項(xiàng)錯(cuò)誤；啟普發(fā)生器不能加熱，適合塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)，而實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱，且二氧化錳是粉末狀固體，故不能用裝置Q制備氯氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　B [備考方略]　H2(或CO)還原金屬氧化物的實(shí)驗(yàn)流程