2020版高考化学新增分大一轮复习第3章题型突破6如何面对“铁三角”的综合实验题精讲义优习题（含解析）鲁科版.docx

1、1如何面对“铁三角”的综合实验题铁元素有多种价态，化合物种类较多，特别是 Fe2 、Fe 3 的性质多样，是命制综合实验题恰当的载体。考查内容可涉及物质性质的探究、物质的制备、成分测定、离子检验等，通过上述问题的设计，同时可考查仪器的使用、条件的控制、物质的分离提纯、实验安全等化学实验基础知识。1据文献报道，难溶于水的 FeS2可在 Fe2(SO4)3溶液中“溶解” ， “溶解”后硫元素都以 SO的形式存在。24(1)要作出上述“溶解”过程中发生了化学变化的判断，下列哪些实验及现象可作判断的证据_。A观察到溶液的黄色变淡，最后变成淡绿色B在 Fe2(SO4)3溶液中滴加 KSCN溶液显稳定的红

2、色，加入 FeS2固体“溶解”后，红色明显变浅C取 FeS2“溶解”后所得的部分溶液于试管中，再滴加数滴 0.5molL1 BaCl2溶液，有白色浑浊现象产生(2)写出“溶解”时的离子方程式：_。(3)若要检验“溶解”后溶液中 Fe2(SO4)3是否有剩余，简要写出相关的实验操作：_。答案 (1)AB(2)FeS214Fe 3 8H 2O=15Fe2 2SO 16H 24(3)取少量溶液于试管中，滴加 KSCN溶液，若溶液变红则有剩余，若不变红则没有剩余解析 (1)难溶于水的 FeS2可在 Fe2(SO4)3溶液中“溶解” ， “溶解”后硫元素都以 SO 的24形式存在，说明铁离子把1 价硫元

3、素氧化为6 价，铁离子被还原为亚铁离子，注意原溶液中有 SO 。242(2018合肥重点中学测试)已知三氯化铁的熔点为 306，沸点为 315，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。2(1)装置的连接顺序为_。(2)饱和食盐水的作用是_。(3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：固 体 混 合 物 过 量 稀 盐 酸 淡 黄 色 溶 液 试 剂 X 淡 红 色 溶 液 过 量 H2O2溶 液 深 红

4、色 溶 液 静 置 一 段 时 间 红 色 退 去淡黄色溶液中加入试剂 X生成淡红色溶液的离子方程式为_。淡红色溶液中加入过量 H2O2后溶液红色加深的原因是_。(4)已知红色退去的同时有气体生成，经检验为 O2。该小组同学对红色退去的原因进行探究。取退色后溶液三份，第一份滴加 FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂 X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和 BaCl2溶液，产生白色沉淀。另取同物质的量浓度的 FeCl3溶液滴加 2滴试剂 X，溶液变红，再通入 O2，无明显变化。实验说明_；实验的目的是_；得出结论：_。答案 (1)aghdebcf (2)除去氯气中的氯化氢气体(3)Fe 3 3

5、SCN =Fe(SCN)3 双氧水将 Fe2 氧化成 Fe3 ，使 Fe(SCN)3增多 (4)SCN 发 生 了 反 应 而 不 是 Fe3 发 生 反 应 排 除 H2O2分 解 产 生 的 O2氧 化 SCN 的 可 能 H2O2将 SCN 氧化成 SO24解析 (1)浓硫酸具有吸水性能作氯气的干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢且能抑制氯气溶解，装置排列顺序为气体的制取洗气干燥氯气和铁的反应3尾气处理，所以装置连接顺序为 aghdebcf。(3)Fe 3 和 KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色，离子方程式为 Fe3 3SCN =Fe(SCN)3。(4)根据滴

6、加FeCl3溶液无明显变化，说明 SCN 发生了反应而不是 Fe3 发生反应，滴加稀盐酸和 BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明生成了 SO ；根据另取同物质的量浓度的 FeCl3溶液滴加 2滴24试剂 X，溶液变红，再通入 O2，无明显变化，说明 O2不能氧化 SCN ，所以氧化 SCN 的为双氧水。3铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛，利用 FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下：实验室中可用 FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和 NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。(1)装置 A的名称是_，装置 B中盛放的药品是_，NH 4HCO3盛放在装置_中。(2)实验过程中，欲将

7、生成的 FeSO4溶液和 NH4HCO3溶液混合，操作方法是_，发生主要反应的离子方程式_。FeSO4溶液要现用现配制的原因是_，检验久置的 FeSO4是否变质的方法是_。(3)干燥过程的主要目的是脱去游离水，该过程中会有少量 FeCO3在空气中被氧化为 FeOOH，该反应的化学方程式为_，取干燥后的 FeCO3样品 12.49g，与炭混合后焙烧，最终得到还原铁粉 6.16g，计算样品中杂质 FeOOH的质量：_g。答案 (1)分液漏斗 铁粉 C(2)(待 D处的氢气纯净后)关闭活塞 3，打开活塞 2Fe2 2HCO =FeCO3CO 2H 2O(或3Fe2 HCO =FeCO3H 、HCO

8、H =CO2H 2O) 亚铁离子易被氧化 取样品配成3 3溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入 KSCN溶液，观察是否显红色(3)4FeCO3O 22H 2O=4FeOOH4CO 2 0.89解析 (1)装置 A是分液漏斗，盛放稀硫酸，装置 B中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反应生成 H2和 FeSO4。装置 C中盛放 NH4HCO3。(2)检验 D处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关4闭活塞 3，打开活塞 2，在氢气作用下将 FeSO4溶液压入 C中发生反应。FeSO 4具有还原性，易被 O2氧化，故 FeSO4溶液要现用现配。用 KSCN溶液检验久置的 FeSO4是否变质。(3)FeCO3、H 2O、O 2反应生成 FeOOH和 CO2。设干燥后的 FeCO3样品中 FeCO3、FeOOH 的物质的量分别为 x、 y，则 x116 gmol1 y89 gmol1 12.49 g,56 gmol1 (x y)6.16 g，解得： x0.1 mol， y0.01 mol。故 m(FeOOH)0.89 g。