Question

(14分)鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，請根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)回答問題：

(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe₃C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸的溶液中含有的大量陽離子是________________________。

(2)某溶液中有Mg^2＋、Fe^2＋、Al^3＋、Cu^2＋等四種離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是________；

A．Mg^2＋　　B．Fe^2＋         C．Al^3＋      D．Cu^2＋

(3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下：

回答下列問題：

①操作Ⅰ的名稱是________，操作Ⅱ的名稱是________。

②寫出在空氣中煅燒FeCO₃的化學(xué)方程式                      ；

(4)有些同學(xué)認(rèn)為KMnO₄溶液滴定也能進(jìn)行鐵元素含量的測定(5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋===5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O)。

a.稱取2.850g綠礬（FeSO₄·7H₂O）產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；

b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；

c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為20.00mL。

①實(shí)驗(yàn)前，首先要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250 mL，配制時(shí)需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需_____________________________________________。

②某同學(xué)設(shè)計(jì)的下列滴定方式，最合理的是________。(夾持部分略去)(填字母序號)

③計(jì)算上述樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為              。

 

Answer 1

【答案】

(14分）(1)Fe^2＋、Fe^3＋、H^＋　　(2)B、C

(3)①過濾（1分）　洗滌（1分）　②4FeCO₃＋O₂2Fe₂O₃＋4CO₂

(4)①250 mL容量瓶　②b　③0.975(其余均為2分）

【解析】（1）磁性的固體Y應(yīng)該是四氧化三鐵，所以與足量鹽酸反應(yīng)后，溶液中的陽離子分別是Fe^2＋、Fe^3＋、H^＋。

（2）氫氧化鈉是過量的，因此得不到氫氧化鋁沉淀。又因?yàn)闅溲趸瘉嗚F極易被氧化生成氫氧化鐵，所以濾渣應(yīng)該是氫氧化鐵、氫氧化鎂和氫氧化銅。濾渣灼燒后生成氧化鐵、氧化鎂和氧化銅，與足量鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、氯化鎂和氯化銅，因此所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是Fe^2＋、Al^3＋，即答案選BC。

（3）①濾渣從溶液中分離出的方法是過濾，即操作I的名稱是過濾。碳酸亞鐵沉淀在烘干、煅燒之前必須進(jìn)行洗滌，所以操作Ⅱ的名稱是洗滌。

②由于亞鐵離子極易被氧化，所以在空氣中煅燒碳酸亞鐵的的化學(xué)方程式是4FeCO₃＋O₂2Fe₂O₃＋4CO₂。

（4）①由于是配制250ml溶液，所以還需要250 mL容量瓶。

②樣品的水溶液是顯酸性的，應(yīng)該用酸式滴定管。同樣高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，也應(yīng)該用酸式滴定管，所以答案選b。

③根據(jù)5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋===5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O可知，25ml溶液中含有的亞鐵離子的物質(zhì)的量是0.01000mol/L×0.02L×5＝0.001mol，則FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量0.001mol×278g/mol×10＝2.78g，所以樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.78g÷2.850g＝0.975，即97.5％。