Question

Fe₂O₃具有廣泛的用途。甲同學閱讀有關資料得知：在高溫下煅燒FeCO₃可以得到Fe₂O₃。為了進一步驗證此結論，他做了如下實驗：

實驗步驟	實驗操作
Ⅰ	取一定質量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫煅燒至質量不再減輕，冷卻至室溫
Ⅱ	取少量實驗步驟I所得固體放于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ	向實驗步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅

 
由此甲同學得出結論：4FeCO₃＋O₂2Fe₂O₃＋4CO₂
(1)寫出實驗步驟Ⅲ中發生反應的離子方程式__________________________________。
(2)乙同學提出了不同的看法：煅燒產物可能是Fe₃O₄，因為Fe₃O₄也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe^3＋。于是乙同學對甲同學的實驗步驟Ⅲ進行了補充改進：檢驗實驗步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe^2＋。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)丙同學認為即使得到了乙同學預期的實驗現象，也不能確定煅燒產物的成分。你認為丙同學持此看法的理由是____________。
(4)丙同學進一步查閱資料得知，煅燒FeCO₃的產物中的確含有＋2價鐵元素。于是他設計了另一種由FeCO₃制取Fe₂O₃的方法：先向FeCO₃中依次加入試劑：稀硫酸、________ (填試劑名稱)和氨水；再_________(填操作名稱)，灼燒，即可得到Fe₂O₃。
(5)工業上用氧化還原滴定法測菱鐵礦中FeCO₃的質量分數，通過控制樣品的質量，使滴定時消耗KMnO₄溶液體積為c mL，對應菱鐵礦中FeCO₃的質量分數為c%，可以簡化計算。某同學取含FeCO₃ c%的菱鐵礦a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0 200 mol·L^－1的酸性KMnO₄溶液滴定(KMnO₄被還原成Mn^2＋)，最終消耗KMnO₄溶液c mL。假定礦石中無其他還原性物質，則所取菱鐵礦的質量a＝__________g。(FeCO₃的摩爾質量為116 g·mol^－1)

Answer 1

(1)Fe^3＋＋3SCN^－=Fe(SCN)₃(寫可逆號、絡合物形式也合理)    (2)c
(3)產物是FeO和Fe₂O₃的混合物(合理答案均可，既有Fe^3＋又有Fe^2＋的組合很多，如FeO和Fe₂O₃；Fe₃O₄和FeO；Fe₃O₄和Fe₂O₃；FeO、Fe₃O₄和Fe₂O₃。)
(4)過氧化氫  過濾      (5)1.16

解析試題分析：（1）煅燒FeCO₃可得到Fe₂O₃，Fe₂O₃和硫酸反應得到硫酸鐵，硫酸鐵與KSCN溶液反應生成血紅色的硫氰化鐵溶液。反應的離子方程式為：Fe^3＋＋3SCN^－=Fe(SCN)₃。（2）亞鐵離子與氯水反應變成鐵離子，當遇KSCN溶液時產生血紅色溶液，而無法同鐵離子區分。若用鐵氰化鉀K₃[Fe(CN)₆]溶液，它遇到含Fe2+的溶液與反應生成具有特征藍色的鐵氰化亞鐵沉淀,離子方程式為:3Fe²⁺ +2[Fe(CN)₆]^3-= Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓。故選項為：C。(3)只要是產物含有亞鐵離子就有乙的現象，如產物是FeO和Fe₂O₃的混合物或Fe₃O₄和Fe₂O₃。等等。(4) 先用硫酸溶解碳酸亞鐵得到硫酸亞鐵，再用過氧化氫將其氧化得到硫酸鐵，加入氨水產生氫氧化鐵沉淀，再過濾、洗滌、灼燒即得到Fe₂O₃。(5)亞鐵離子與酸性高錳酸鉀溶液反應的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄-+8H+=5Fe³⁺+Mn^2-+4H₂O.結合 FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+ H₂O+CO₂↑.可得關系式5FeCO_3--- MnO₄-，根據給定量的關系科求出菱鐵礦的質量是1.16g。
考點：考查Fe²⁺、Fe³⁺的檢驗及滴定法測物質含量等的知識。