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高考新风向·命题新情境
高效净水剂——聚合硫酸铁
聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子混凝剂,形态性状是淡黄色无定型粉状固体,极易溶于水,10%(质量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。 聚合硫酸铁的分子式为[Fe2(OH)n(SO4
]m,其净水效果优良,水质好,
不含铝、氯及重金属离子等有害物质,无毒,无害,安全可靠。 聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法和催化氧化法。大多数PFS的制备采用直接氧化法,此法工艺路线较简单,用于工业生产可以减少设备投资和生产环节,降低设备成本,但这种生产工艺必须依赖于氧化剂,如:H2O2、KClO3、HNO3等无机氧化剂。催化氧化法一般是选用一种催化剂,利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。
问题1.聚合硫酸铁的制备方法很多,双氧水氧化法制备聚合硫酸铁时,是在硫酸亚铁中加入H2O2制得硫酸铁。写出该反应过程的离子方程式。(素养角度——证据推理与模型认知)
提示:2Fe2++H2O2+2H+
2Fe3++2H2O。
问题2.氯酸钠是一种强氧化剂,在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,写出反应离子方程式。(素养角度——宏观辨识与微观探析) 提示:6Fe2++Cl
+6H+
6Fe3++Cl-+3H2O。
问题3.硫酸铁通过水解反应、聚合反应可以得到聚合硫酸铁。写出硫酸铁水解反应、聚合反应生成聚合硫酸铁的化学方程式。(素养角度——变化观念与平衡思想) 提示:Fe2(SO4)3+nH2OFe2(OH)n(SO4mFe2(OH)n(SO4
1.高铁酸钾纯品为暗紫色有光泽粉末。在198 ℃以下干燥空气中稳定。极易溶于水而形成浅紫红色溶液,静置后会分解放出氧气,并沉淀出水合三氧化二铁。溶液的碱性随分解而增大,在强碱性溶液中相当稳定,是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用,比高锰酸钾具有更强的氧化性。高铁酸钾的分子式为K2FeO4,工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-确的是 ( )
A.由上述反应可知,Fe(OH)3的氧化性强于FeB.高铁酸钾中铁显+6价
Fe
+Cl-+H2O(未配平),下列有关说法不正
+H2SO4;
[Fe2(OH)n(SO4
]m
C.上述反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质 【解析】选A。Fe(OH)3作还原剂,Fe
作氧化产物,Fe
的氧化性
大于氢氧化铁,A错误;高铁酸钾中铁显+6价,B正确;氧化剂是次氯酸根离子,还原剂是氢氧化铁,根据电子得失守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,C正确;胶体的表面积较大,具有较强的吸附能力,D正确。
2.铁营养强化剂的广泛应用源于目前国内外人群中缺铁性贫血的高发率。缺铁性贫血影响着国民整体的素质,是全世界亟待解决的问题,是全世界范围内营养师都在关注的问题。在食品中加入铁营养强化剂,增加了人体对铁吸收的量和渠道,能有效防治缺铁性贫血,降低贫血的发病率。FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,实验室里制备FeCO3的流程如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质 B.沉淀过程中有CO2气体放出
C.过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D.产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
【解析】选D。FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3,过滤、洗涤,即可
得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子,则可利用KSCN溶液检验,A正确;FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为:Fe2++2HC
FeCO3↓
+H2O+CO2↑,则沉淀过程中有CO2气体放出,B正确;过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,C正确;Fe2+在空气中加热易被氧化为Fe3+,
所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO,D错误。
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2021版化学大一轮复习方略人教通用版高考新风向·命题新情境 3.3 铁及其化合物
