Question

【題目】從古至今，鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大改變。

(1)古代中國四大發(fā)明之一的指南針是由天然磁石制成的,其主要成分是____(填字母序號)。

a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3

(2)硫酸渣的主要化學成分為：SiO2約45%，Fe2O3約40%，Al2O3約10%，MgO約5%。用該廢渣制取藥用輔料紅氧化鐵的工藝流程如下(部分操作和條件略)：

①在步驟Ⅰ中產(chǎn)生的有毒氣體可能有_____________________。

②在步驟Ⅲ操作中，要除去的離子之一為Al3+。若常溫時Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32，此時理論上將Al3+ 沉淀完全，則溶液的pH為_________。(c(Al3+)≤1.0×10-5mol/L 視為Al3+沉淀完全)

③步驟Ⅳ中，生成FeCO3的離子方程式是____________________________。

(3)氯化鐵溶液稱為化學試劑中的“多面手”。向氯化銅和氯化鐵的混合溶液中加入氧化銅粉末會產(chǎn)生沉淀，寫出該沉淀的化學式______________。請用平衡移動的原理，結(jié)合必要的離子方程式，對此現(xiàn)象作出解釋：__________________________________________________________。

(4)①古老而神奇的藍色染料普魯士藍的合成方法如下：

復分解反應Ⅱ的離子方程式是____________________________________________。

②如今基于普魯士藍合成原理可檢測食品中是否含CN-，方案如下：

若試紙交藍則證明食品中含有CN-，請解釋檢測時試紙中FeSO4的作用：____________。

Answer 1

【答案】c CO、SO2等 5 Fe2++2HCO3=FeCO3↓+2CO2↑+H2O Fe(OH)3 Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+，加入CuO與H+反應生成Cu2+和H2O，降低了H+濃度，使得水解平衡正向移動，生成Fe(OH)3沉淀； 3[Fe(CN)6]4+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓ 堿性條件下，Fe2+與CN結(jié)合生成[Fe(CN)6]4，Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+，[Fe(CN)6]4與Fe3+反應生成普魯士藍使試紙顯藍色。

【解析】

根據(jù)物質(zhì)的制備原理分析解答；根據(jù)物質(zhì)的分離和提純原理分析解答；根據(jù)沉淀溶解平衡原理進行溶度積的相關(guān)計算。

(1)古代中國四大發(fā)明之一的指南針是由天然磁石制成的，磁鐵成分主要是四氧化三鐵；

故答案為：c；

(2)①加入煤炭在空氣中“還原焙燒”時產(chǎn)生的有毒氣體可能有CO、SO2等；

故答案為：CO、SO2等；

②常溫時Ksp[Al(OH)3]=1.0×1032，理論上將Al3+沉淀完全，根據(jù)Ksp=c(Al3+)·c3(OH)=1.0×1032，即c(OH)==10-9mol/L，則c(H+)==10-5mol/L，即pH=5；

故答案為：5；

③亞鐵離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解生成FeCO3，離子方程式為：Fe2++2HCO3=FeCO3↓+2CO2↑+H2O；

故答案為：Fe2++2HCO3=FeCO3↓+2CO2↑+H2O；

(3)因為Fe3+會水解產(chǎn)生較多的H+，離子方程式為：Fe3++3H2OFe(OH)3↓ +3H+，加入CuO與H+反應生成Cu2+和H2O，降低了H+濃度，使得水解平衡正向移動，生成Fe(OH)3沉淀；

故答案為：Fe(OH)3，Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+，加入CuO與H+反應生成Cu2+和H2O，降低了H+濃度，使得水解平衡正向移動，生成Fe(OH)3沉淀；

（4）①由流程圖可知，復分解反應ii的離子方程式為：3[Fe(CN)6]4+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓；

故答案為：3[Fe(CN)6]4+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓；

②基于普魯士藍合成原理可檢測食品中CN，堿性條件下，Fe2+與CN結(jié)合生成[Fe(CN)6]4，Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+，[Fe(CN)6]4 與Fe3+反應生成普魯士藍使試紙顯藍色，

故答案為：堿性條件下，Fe2+與CN結(jié)合生成[Fe(CN)6]4，Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+，[Fe(CN)6]4與Fe3+反應生成普魯士藍使試紙顯藍色。