Question

【題目】(14分)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%，F(xiàn)e2O3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)：

回答下列問題：

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]=1.0×1032，此時理論上將Al3+沉淀完全，則溶液的pH為______。

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：

若試紙變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】（1）c (1分)

（2）①CO和SO2(2分) ②5(2分)

③Fe2+＋2HCO3==FeCO3↓＋CO2↑＋H2O(2分)

（3）Fe(OH)3(1分)

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(2分)

（4）①3[Fe(CN)6] 4+ 4Fe3+ == Fe4[Fe(CN)6]3↓(2分)

②堿性條件下，F(xiàn)e2+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(2分)

【解析】（1）天然磁石成分為磁鐵礦，主要成分是Fe3O4，c正確。（2）①煤炭在空氣中燃燒生成CO、SO2等有毒氣體。②理論上當c(Al3+)≤1.0×105molL1時認為Al3+已沉淀完全，以c(Al3+)=1.0×105 molL1代入Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)×c3(OH)=1.0×1032，可求得c(OH)=1.0×109 molL1，則此時溶液的pH=5。③步驟iv中，根據(jù)流程圖可知，反應物為HCO3和Fe2+，生成物為FeCO3，根據(jù)原子守恒判斷，應有H+生成，但H+可以與HCO3繼續(xù)反應生成CO2和H2O，所以整個過程離子方程式為：Fe2+＋2HCO3==FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。（3）Cu2+和Fe3+均能水解而使溶液顯酸性，但Fe3+的水解程度比Cu2+的大，F(xiàn)e3+的水解反應為Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，加入CuO能與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直接從合成方法圖示可看出，[Fe(CN)6] 4與Fe3+ 反應生成Fe4[Fe(CN)6]3藍色沉淀，離子方程式為：3[Fe(CN)6] 4+ 4Fe3+ == Fe4[Fe(CN)6]3↓。②堿性條件下，HCN轉(zhuǎn)化為CN，F(xiàn)eSO4中的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，從而達到檢測食品中CN的目的。