1、实验题 （15分）Fe2O3俗称氧化铁红，常用作油漆着色剂。工业以煤矸石（主要成分：SiO2 49.5%；Fe2O3 20.6%；Al2O318.9%，以及MgO、FeO等其他杂质）制备并研究氧化铁红的应用。
（一）制备氧化铁红
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时间:2020-07-08 00:04:25
1、实验题 （15分）Fe2O3俗称氧化铁红，常用作油漆着色剂。工业以煤矸石（主要成分：SiO2 49.5%；Fe2O3 20.6%；Al2O318.9%，以及MgO、FeO等其他杂质）制备并研究氧化铁红的应用。
（一）制备氧化铁红
1．预处理：将煤矸石粉碎，在350℃下焙烧2小时。
2．加酸溶解：将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中，过滤。在滤液中加入的H2O2。
3．调节pH：在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH，再过滤，得到滤渣。
4．产品处理：将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀 | 1.3 | 3.3 | 7.5 | 10.3 |
| 完全沉淀 | 2.8 | 5.2 | 9.7 | 12.2 |
参考答案：（1）将煤矸石中的矿物转化为氧化物，便于酸浸?（2分）
（2）提高浸取率，抑制Fe3+等水解?（2分）
烧杯、玻璃棒?（各1分）
（3）2.8≤pH＜3.3；（2分）?继续加碱调pH至12.2，将沉淀分离并洗净后，溶于足量稀硫酸，再蒸发（浓缩）、冷却（结晶）、过滤?（2分）
（4）加水恰好浸没滤渣，待滤尽后重复2～3次?（2分）
（5）800?（1分）
（6）用NaOH溶液，获得的氧化铁表面积小，吸油量低（2分）
本题解析：（1）将煤矸石焙烧2小时，反应充分，可将煤矸石中的矿物转化为氧化物，便于酸浸。
（2）酸浸后生成Fe2(SO4)3，所以过量H2SO4可以提高浸取率，抑制Fe3+等水解。
（3）根据表中数据，Fe3+完全沉淀时的pH为2.8，而Al3+开始沉淀时的pH为3.3，要使Fe3+完全转化为沉淀而不含杂质，调节pH的最佳范围是2.8≤pH＜3.3；继续加碱调pH至12.2，Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离并洗净后，溶于足量稀硫酸，再蒸发（浓缩）、冷却（结晶）、过滤，可获取较纯净的硫酸镁晶体。
（4）滤渣水洗的操作是：加水恰好浸没滤渣，待滤尽后重复2～3次。
（5）根据图1曲线，800℃时产品的纯度达到较大值，再升温，纯度升高不大，所以煅烧时温度最好控制在800℃
（6）根据图2两条曲线可知：用NaOH溶液，获得的氧化铁表面积小，吸油量低。
本题难度：一般
2、选择题 下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是（?）600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060714/v0wcyzye35t.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．氢氧化亚铁易被空气氧化
B．氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀
C．可利用右图所示装置，制备氢氧化亚铁
D．实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸
参考答案：B
本题解析：氢氧化亚铁极易被空气氧化生成氢氧化铁，A正确；氢氧化亚铁是一种白色沉淀，B不正确；由于氢氧化亚铁极易被氧化，所以滴管应该插在溶液下面，C正确；D正确，煮沸的目的是排出溶液中溶解的氧气，防止氧化氢氧化亚铁，答案选B。
点评：该题是基础性试题的考查，也是高考中的常见考点。该题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力。
本题难度：简单
3、选择题 将Fe、Cu加入含Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋的溶液中充分反应，如Fe有剩余，则反应器中金属元素的存在形式只能是
A．Cu、Fe3＋、Fe
B．Fe2＋、Fe3＋、Fe
C．Cu、Cu2＋、Fe
D．Cu、Fe2＋、Fe
参考答案：D
本题解析：铁是活泼的金属，所以如果铁剩余，则一定不可能存在铁离子和铜离子，所以答案选D。
本题难度：一般
4、填空题 聚合硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理．用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+．实验步骤如下：600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060714/x1sczlodbkq.png\">
（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有______．
（a）玻璃棒 （b）烧杯? （c）烧瓶
（2）步骤II取样分析溶液中Fe2+、Fe3+的含量，目的是______和确定氧化Fe2+所需NaClO3的量：
（a）?控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 （b）?确保铁的氧化物酸溶完全? （c）?确定下一步还原所需铁的量
（3）完成步骤IV中的氧化还原反应：补充产物并配平：
______?Fe2++______ClO3-+______H+=______Fe3++Cl-+______
（4）聚合硫酸铁溶液中SO42?与Fe3+物质的量之比不是3：2．根据下列提供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42?与Fe3+物质的量之比．测定时所需的试剂______．
（a）?NaOH （b）?FeSO4 （c）?BaCl2 （d）?NaClO3
需要测定Fe2O3和______的质量（填写化合物的化学式）．
参考答案：（1）配制一定量分数硫酸溶液需要的仪器有：胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯，故选：ab；?
（2）因为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+，所以确定下一步还原所需铁的量，然后Fe2+再被氧化Fe3+，需要确定氧化Fe2+所需NaClO3的量，故选：C；?
（3）Fe2+由+2价升高到+3价，ClO3-中Cl的化合价从+5价降低到-1价，得6Fe2++ClO3-+H+--6Fe3++Cl-，由电荷守恒、质量守恒得：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O，故答案为：6；1；6；3H2O；
（4）因SO42?与Fe3+都采用沉淀法加以测定，根据测定Fe2O3来测定Fe3+的物质的量，根据测定?BaSO4的质量来测定SO42?的物质的量；故答案为：ac；?BaSO4
本题解析：
本题难度：简单
5、实验题 试简述在FeCl3溶液中加入NaOH溶液时的反应现象，并写出有关反应的化学方程式。
现象：______________________________________________；
化学方程式：______________________。
参考答案：现象：生成红褐色沉淀
化学方程式：FeCl3＋3NaOH= Fe(OH)3↓＋3NaCl
本题解析：Fe3+与OH-发生反应生成红褐色的沉淀。
点评：本题考查了Fe3+与碱溶液间的反应，完成此题，可以依据从教材中所学的知识来做答。
本题难度：简单