Question

鐵是一種過渡元素，金屬鐵是最常用的金屬之一．請回答下列問題：
（1）生鐵中含有一種鐵碳化合物（Fe₃C），在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該反應的化學方程式為

 

，上述反應生成的磁性固體與過量濃硝酸反應后的溶液中含有的鹽的化學式為

 

．
（2）硫酸廠用煅燒黃鐵礦（FeS₂）來制取硫酸，實驗室利用硫酸廠燒渣（主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂）制備綠礬．利用燒渣制綠礬的過程如下：

①燒渣溶于稀H₂SO₄過程中，有單質硫生成，寫出該反應的離子方程式（只寫生成S的反應式，其他反應無需寫出）

 

．
②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是

 

．
（3）已知Fe（OH）₃的溶度積常數K_sp=1.1×10^-36．室溫時向FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，當溶液pH=3時，通過計算說明Fe³⁺是否沉淀完全）

 

（提示：當某離子濃度小于10^-5 mol?L^-1時可以認為該離子沉淀完全了）．

Answer 1

考點：硫酸亞鐵的制備

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）Fe₃C在足量的空氣中高溫煅燒生成四氧化三鐵和二氧化碳；磁性固體能溶于過量濃硝酸發(fā)生氧化還原反應生成硝酸鐵、NO₂和水；
（2）①Fe₂O₃和FeS均可以和稀硫酸之間反應分別生成硫酸鐵、硫化氫，二者之間會發(fā)生化學反應；
②金屬鐵可以和鐵離子之間反應生成亞鐵離子；
（3）溶液中c（H⁺）=10^-3，c（OH^-）=10^-11，代入K_sp=1.1×10^-36=[c（OH^-）]³×c（Fe³⁺）求算．

解答： 解：（1）Fe₃C在足量的空氣中高溫煅燒生成四氧化三鐵和二氧化碳，反應為Fe₃C+3O₂

高溫  .

Fe₃O₄+CO₂；磁性固體能溶于過量濃硝酸發(fā)生氧化還原反應生成硝酸鐵、NO₂和水，
故答案為：Fe₃C+3O₂

高溫  .

Fe₃O₄+CO₂；Fe（NO₃）₃；
（2）①Fe₂O₃可以和稀硫酸之間反應生成硫酸鐵，FeS可以和稀硫酸之間反應生成硫化氫，鐵離子具有氧化性，硫化氫具有還原性，二者之間會發(fā)生化學反應：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，會產生硫單質，
故答案為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
②向溶液硫酸鐵中加入足量鐵屑，金屬鐵可以和鐵離子之間反應生成亞鐵離子，以制備純凈的綠礬晶體，
故答案為：使Fe³⁺完全轉化為Fe²⁺，以制備純凈的綠礬晶體；
（3）溶液pH為3時，溶液中c（H⁺）=10^-3，則c（OH^-）=10^-11，K_sp=1.1×10^-36=[c（OH^-）]³×c（Fe³⁺），c（Fe³⁺）=

1.1×10-36

10-33

=1.1×10^-3（mol/L）＞10^-5 mol?L^-1，
故答案為：c（Fe³⁺）=1.1×10^-3（mol/L）＞10^-5 mol?L^-1故Fe³⁺沒有沉淀完全．

點評：本題考查較綜合，涉及氧化還原反應的計算、離子反應和化學反應方程式的書寫等，綜合性較強，側重分析能力與計算能力的綜合考查，題目難度中等．