Question

Fe₂O₃具有廣泛的用途．
甲同學(xué)閱讀有關(guān)資料得知：在高溫下煅燒FeCO₃可以得到Fe₂O₃．為了進(jìn)一步驗(yàn)證此結(jié)論，他做了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)操作
I	取一定質(zhì)量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫燃燒至質(zhì)量不再減輕，冷卻至室溫．
II	取少量實(shí)驗(yàn)步驟I所得固體放于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解．
III	向?qū)嶒?yàn)步驟II所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅．

由此甲同學(xué)得出結(jié)論：4FeCO₃+O₂ 

高溫  .

2Fe₂O₃+4CO₂
（1）寫出實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）乙同學(xué)提出了不同的看法：煅燒產(chǎn)物可能是Fe₃O₄，因?yàn)镕e₃O₄也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe³⁺．于是乙同學(xué)對甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ進(jìn)行了補(bǔ)充改進(jìn)：檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe²⁺．他需要選擇的試劑是

 

（填序號）．
a．氯水        b．氯水+KSCN溶液        c．K₃[Fe（CN）₆]（鐵氰化鉀溶液）
（3）丙同學(xué)認(rèn)為即使得到了乙同學(xué)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也不能確定煅燒產(chǎn)物的成分．你認(rèn)為丙同學(xué)持此看法的理由是

 

．
（4）丙同學(xué)進(jìn)一步查閱資料得知，煅燒FeCO₃的產(chǎn)物中，的確含有+2價(jià)鐵元素．于是他設(shè)計(jì)了另一種由FeCO₃制取Fe₂O₃的方法：先向FeCO₃中依次加入試劑：稀硫酸、

 

（填名稱）和

 

（填名稱）；再

 

（填操作名稱），灼燒，即可得到Fe₂O₃．

Answer 1

分析：（1）三價(jià)鐵離子可以和硫氰化鉀之間反應(yīng)生成紅色的絡(luò)合物；
（2）亞鐵離子能使高錳酸鉀褪色，但是三價(jià)鐵離子不可以；
（3）金屬鐵的氧化物有多種：氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵，根據(jù)其中鐵元素的價(jià)態(tài)來回答；
（4）碳酸鐵中的亞鐵離子可以被氯水氧化為三價(jià)鐵離子，鐵離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵，氫氧化鐵受熱分解為氧化鐵．

解答：解：（1）三價(jià)鐵離子可以和硫氰化鉀之間反應(yīng)生成紅色的絡(luò)合物，發(fā)生的反應(yīng)為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，故答案為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（2）亞鐵離子能使高錳酸鉀褪色，但是三價(jià)鐵離子不可以，步驟Ⅱ所得溶液中一定含有鐵離子，判斷是否含有Fe²⁺，則加入K₃[Fe（CN）₆]（鐵氰化鉀溶液）看是否出現(xiàn)藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀即可，故答案為：c；
（3）金屬鐵的氧化物有多種：氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵，氧化亞鐵、四氧化三鐵中也是含有+2價(jià)鐵元素的，所以無法確定碳酸亞鐵煅燒產(chǎn)物的成分，故答案為：氧化亞鐵、四氧化三鐵中也是含有+2價(jià)鐵元素的；
（4）碳酸鐵可以溶于硫酸，得到硫酸鐵、硫酸亞鐵等，其中的亞鐵離子可以被氯水氧化為三價(jià)鐵離子，鐵離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵，氫氧化鐵受熱分解為氧化鐵，最后過濾，這樣可以制得氧化鐵，故答案為：氯水；氫氧化鈉；過濾．

點(diǎn)評：本題是一道關(guān)于金屬鐵以及化合物的制備、性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)題，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度不大．