练习3 铁的重要化合物的转化(一)(实验及工艺流程)
1. (2024·南通二模)实验室制备柠檬酸铁铵的流程如下：
FeCO3柠檬酸(――→)柠檬酸亚铁氧化(――→)柠檬酸铁氨水(――→)柠檬酸铁铵过滤(――→)柠檬酸铁铵晶体
下列实验装置或操作不能达到实验目的的是(B)
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制取FeCO3
B. 用装置乙制取NH3
C. 用装置丙制取氨水
D. 用装置丁分离出柠檬酸铁铵晶体
【解析】 NH4Cl受热分解得到NH3和HCl，但在试管口NH3和HCl又结合生成NH4Cl，不能用于制备NH3，B符合题意。
2. (2024·苏州期末)已知Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2－。利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程如下：
下列有关说法正确的是(C)
A. “碱洗”的主要目的是为了除去废旧镀锌铁皮表面的油污
B. “酸溶”时用98%的浓硫酸代替稀硫酸可加快反应速率
C. “氧化”时反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
D. “氧化”后溶液中的阳离子只有H＋、Fe3＋
【解析】 “碱洗”的主要目的是为了除去废旧镀锌铁皮表面的Zn，A错误；Fe遇浓硫酸发生钝化，B错误；“氧化”时H2O2将Fe2＋部分氧化为Fe3＋，“氧化”后溶液中的阳离子有H＋、Fe2＋、Fe3＋，D错误。
3. (2024·无锡)由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取绿矾的流程如下：
下列有关说法错误的是(D)
A. “酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可提高铁元素的浸出率
B. “反应”时发生的主要反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
C. “检验”时可用K4[Fe(CN)6]溶液检验上一步“反应”是否进行完全
D. 将第二次“过滤”所得滤液加热，经蒸发结晶可以制得绿矾
【解析】 “酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，增大反应物接触面积，可提高铁元素的浸出率，A正确；第一次“过滤”后的溶液中Fe元素主要以Fe3＋形式存在，加入过量铁粉发生的主要反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B正确；可用K4[Fe(CN)6]溶液来检验Fe3＋的存在，C正确；将第二次“过滤”所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶可以制得绿矾，D错误。
4. (2023·常熟)无水FeCl3常用作芳香烃氯代反应的催化剂。以废铁屑(主要成分Fe，还有少量Fe2O3、C和SiO2)制取无水FeCl3的流程如下。下列说法正确的是(B)
A. “过滤”所得滤液中大量存在的离子有：Fe3＋、Fe2＋、H＋、Cl－
B. “氧化”时可使用新制氯水作氧化剂
C. 将“氧化”后的溶液蒸干可获得FeCl3·6H2O
D. “脱水”时加入SOCl2能抑制FeCl3的水解，原因是SOCl2与水反应生成H2SO4和HCl
【解析】 废铁屑加入盐酸酸溶，C和SiO2不反应，铁和Fe3＋生成Fe2＋，滤液中铁元素主要以Fe2＋形式存在，A错误；氯气具有氧化性，将Fe2＋氧化为Fe3＋，且不引入新杂质，故“氧化”时可使用新制氯水作氧化剂，B正确；FeCl3水解生成Fe(OH)3和盐酸，加热促进FeCl3水解，盐酸挥发，将“氧化”后的溶液蒸干不能获得FeCl3·6H2O，C错误；SOCl2与水反应生成SO2和HCl，D错误。
5. 由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下：
已知：FeS2和铁黄均难溶于水。
下列说法错误的是(C)
A. 步骤①，最好用硫酸来溶解烧渣
B. 步骤②，涉及的离子反应为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO4(2－)＋16H＋
C. 步骤③，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾
D. 步骤④，反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
【解析】 FeSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可以制得绿矾，若蒸干时，绿矾易失去结