高考化学复习(江苏专用)高考冲刺练：高考化学21题第二十题图像、表格综合应用题(含答案解析)

第二十题图像、表格综合应用题

1． (2013 ·苏，江19)柠檬酸亚铁 (FeC6H 6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O) 通过下列反应制备：

FeSO4＋Na 2CO3===FeCO3↓＋ Na2SO4

FeCO3＋ C6H8O7===FeC6H6O7＋ CO2↑＋ H2O

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为

－ 1

1.0 mol L·

计算 )。

金属离子开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH

＋

3

Fe

1.1 3.2

Al 3 ＋ 3.0 5.0

2 ＋

Fe

5.8 8.8

(1) 制备 FeCO3时，选用的加料方式是 ________( 填字母 )，原因是 ________________ 。

a．将 FeSO4溶液与 Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b．将 FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na 2CO3溶液的反应容器中

c．将 Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

(2) 生成的 FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是___________________ 。

(3) 将制得的 FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80 ℃下搅拌反应。①

铁粉的作用是__________________________ 。②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉

的方法是 ________________________________________________________________ 。

(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶

体。分离过程中加入无水乙醇的目的是________________________ 。

(5) 某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、 SiO2、 Al 2O3)出发，先制备绿

矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备

FeSO4·7H2O 晶体的实验步骤 (可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH 溶液 )：向一定量烧

渣中加入足量的稀硫酸充分反应，________ ，得到 FeSO4溶液， ________ ，得到

FeSO ·7H O 晶体。

4 2

答案(1)c 避免生成 Fe(OH) 2沉淀

(2) 取最后一次的洗涤滤液 1～ 2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl 2溶液，若

无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净

(3) ①防止＋ 2 价的铁元素被氧化②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全

(4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出

(5) 方法一：过滤，向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH 溶液调节反应液的 pH 约为 5，过滤；

方法二：过滤，向滤液中滴加过量的NaOH 溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入

足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤

( 滴加稀硫酸酸化， )加热浓缩得到 60 ℃饱和溶液，冷却至0 ℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥

解析 (1)由表格中的数据可知 Fe2＋在 pH ＝ 5.8 时开始沉淀， pH ＝8.8 时沉淀完全，因此

在制备过程中要避免Fe2＋生成 Fe(OH) 2沉淀，由于 FeSO4 溶液显酸性， Na2CO3溶液显碱性，所以将Na2 CO3溶液加入 FeSO4溶液中。 (2)FeCO 3 沉淀中含有的可溶性杂质为

Na 2SO4，是否洗涤完全主要检验洗涤液中是否含有

2

(3)铁粉的作用是防止

2 SO4－。Fe ＋被

氧化。由于柠檬酸能与铁粉反应，除铁只需加入适量柠檬酸。(4)分离过程中加入无水乙醇是为了降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于柠檬酸亚铁晶体的析出。(5) 由于 Fe2O3 中含有 SiO2、 Al 2O3杂质，酸溶后 SiO 2不溶，可过滤除去。溶液中主要有Fe3＋及杂质Al 3＋，要除去杂质Al 3＋，一是使 Al 3＋生成 Al(OH) 3 沉淀除去，由表中信息可知Al 3＋完全沉淀的 pH ＝ 5.0，此时 Fe3＋完全沉淀，因此先加铁粉将Fe3＋还原为 Fe2＋，再调节 pH ＝ 5.0，除去 Al 3＋。二是使 Fe3＋生成沉淀，过滤得固体再溶解得Fe2(SO4)3，再加铁粉还原。由 FeSO4溶液制得 FeSO4·7H 2O 晶体，采用冷却结晶的方法，先制取饱和溶液再降

温结晶。由溶解度曲线可知，温度高于60 ℃时绿矾的溶解度下降，因此需配成60 ℃的饱和溶液再降温至0 ℃，过滤，由于绿矾的溶解度随温度的升高而增大，故用冰水洗。

2． (2013 ·海，六上)镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为

50℃

( Ⅰ)Ni(s) ＋ 4CO(g)Ni(CO) 4 (g)H＝－ Q(Q>0)

230℃

( Ⅱ)Ni(CO) 4(g) Ni(s) ＋ 4CO(g)

完成下列填空：

(1) 在温度不变的情况下，要提高反应(Ⅰ )中 Ni(CO) 4的产率，可采取的措施有 ________、

________ 。

(2) 已知在一定条件下的 2 L 密闭容器中制备 Ni(CO) 4，粗镍 (纯度 98.5%，所含杂质不与

CO 反应 )剩余质量和反应时间的关系如下图所示。Ni(CO) 4在 0～ 10 min 的平均反应速率为 ________。