Question

【題目】鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。

（1）取5.6 g的生鐵與足量的稀硫酸混合反應(yīng)，無(wú)論怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終收集的氣體體積均小于2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，最主要的原因是____________________________；所得溶液在長(zhǎng)時(shí)間放置過(guò)程中會(huì)慢慢出現(xiàn)淺黃色，試用離子方程式解釋這一變化的原因：________________________________。

（2）氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，下面是制備氧化鐵的一種方法（鐵屑表面常附著油污），其流程如下：

①操作Ⅰ的名稱是________；操作Ⅱ?yàn)橄礈�，洗滌操作的具體方法為__________________。

②濾液A中加入稍過(guò)量的NH4HCO3溶液，生成沉淀的同時(shí)有一種氣體(能使澄清石灰水變渾濁)產(chǎn)生，寫(xiě)出其化學(xué)方程式： __________________________________。

（3）如果煅燒不充分，產(chǎn)品中將有FeO存在，稱取3.0 g氧化鐵產(chǎn)品，加酸溶解，在250 mL容量瓶中定容；量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中，用酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，重復(fù)滴定2～3次，消耗酸性KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。

①該實(shí)驗(yàn)中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是________(填序號(hào))。

a．硝酸 b．鹽酸 c．硫酸

②上述產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

【答案】生鐵中含有碳等雜質(zhì) 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 過(guò)濾（溶解過(guò)濾也可） 沿玻璃棒往漏斗中加入適量蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)2～3次 FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O c 76%

【解析】

（1）生鐵是鐵碳合金，碳與稀硫酸不反應(yīng)；Fe2＋具有還原性，易被氧氣氧化為Fe3＋；(2)鐵屑用純堿溶液洗去油污，加稀硫酸充分反應(yīng)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾分離，在濾液中加入過(guò)量的碳酸氫銨溶液得到碳酸亞鐵，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌，然后再干燥，煅燒得到氧化鐵；（3）①硝酸具有強(qiáng)氧化性，酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化氯離子；②FeO與KMnO4反應(yīng)的關(guān)系式是5FeOKMnO4，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（1）生鐵是鐵碳合金，碳與稀硫酸不反應(yīng)，所以取5.6 g的生鐵與足量的稀硫酸混合反應(yīng)，無(wú)論怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終收集的氣體體積均小于2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；Fe2＋具有還原性，易被氧氣氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式是4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O；(2) ①操作Ⅰ是固液分離，名稱是過(guò)濾；洗滌操作的具體方法為沿玻璃棒往漏斗中加入適量蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)2～3次；②硫酸亞鐵溶液中加入稍過(guò)量的NH4HCO3溶液生成碳酸亞鐵沉淀和二氧化碳?xì)怏w和硫酸銨，反應(yīng)化學(xué)方程式是FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O；（3）①亞鐵離子具有還原性，硝酸具有強(qiáng)氧化性，不能用硝酸酸化，酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化氯離子，不能用鹽酸酸化，故選c；②設(shè)樣品中FeO的質(zhì)量為xg

5FeOKMnO4

360g 1mol

xg 0.02L0.01mol·L－110

x=0.72g，F(xiàn)e2O3的質(zhì)量位3.0 g-0.72g=2. 28g，產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。