Question

【題目】鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，請根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)回答問題:

(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸的溶液中含有的大量陽離子是___。

(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四種離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是______________。

A.Mg2+ B.Fe2+ C.Al3+ D.Cu2+

(3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下：

回答下列問題:

①操作Ⅰ的名稱是____，操作Ⅱ的名稱是____。②寫出在空氣中煅燒FeCO3的化學(xué)方程式________________。

(4)有些同學(xué)認(rèn)為KMnO4溶液滴定也能進(jìn)行鐵元素含量的測定。

a.稱取2.850 g綠礬(FeSO4·7H2O)產(chǎn)品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；

b.量取25.00 mL待測溶液放入錐形瓶中；

c.用硫酸酸化的0.01000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。

①達(dá)到滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象____。

②某同學(xué)設(shè)計(jì)的下列滴定方式,最合理的是____。(夾持部分略去)(填字母序號)

③計(jì)算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____。

Answer 1

【答案】Fe2+、Fe3+、H+ BC 過濾 洗滌 4FeCO3+ O22Fe2O3+4CO2 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液，溶液由淺綠色變成粉紅色，且半分鐘內(nèi)顏色不再改變 b 97.5%

【解析】

(1)X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為四氧化三鐵，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵，Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是Fe2+、Fe3+、H+

故答案為：Fe2+、Fe3+、H+；

(2)加入過量的NaOH溶液后，Mg2+、Fe2+、Cu2+轉(zhuǎn)化為沉淀，鋁與氫氧化鈉反應(yīng)最終生成偏鋁酸鈉留在濾液中，灼燒將亞鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵，灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸，溶液中存在Mg2+、Fe3+、Cu2+，則所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是Fe2+、Al3+，故答案為：BC；

(3)由制備流程可知，碳酸鈉水解顯堿性，可促進(jìn)油污的水解，加稀硫酸除去碳酸鈉，且溶解Fe，操作I為過濾，濾液中含Fe2+，與碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀，操作II為洗滌，然后干燥、灼燒得到氧化鐵。

①由工藝流程可知，操作I是將固體與液體分離，應(yīng)采取過濾的方法；FeCO3沉淀會附著其它離子，需要進(jìn)行洗滌，減少雜質(zhì)，

故答案為：過濾；洗滌；

②在空氣中煅燒FeCO3，氧氣將亞鐵氧化為三價鐵，化學(xué)方程式為：4FeCO3+ O22Fe2O3+4CO2

故答案為：4FeCO3+ O22Fe2O3+4CO2；

(4) ①用氧化性的酸性高錳酸鉀（紫紅色）滴定具有還原性的硫酸亞鐵（淺綠色），發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r鐵離子達(dá)到滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液，溶液由淺綠色變成粉紅色，且半分鐘內(nèi)顏色不再改變。

答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液，溶液由淺綠色變成粉紅色，且半分鐘內(nèi)顏色不再改變。

②酸性溶液或強(qiáng)氧化性溶液應(yīng)用酸式滴定管，

故答案為：b

③n（MnO4-）=0.01000mol/L×0.02L=2×10-4mol，則由5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O可知n（Fe2+）=5×2×10-4mol=1×10-3mol，

所以250mL溶液中含有知n（Fe2+）=1×10-2mol，

則m（FeSO47H2O）=278g/mol×1×10-2mol=2.780 g，

樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=97.5%；
故答案為：97.5%。