Question

【題目】從古至今，鐵及其化合物在人類生產生活中的作用發生了巨大變化。

（1）古代中國四大發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%，Fe2O3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]=1.0×10－32，此時理論上使Al3+恰好沉淀完全即溶液中c(Al3+)=1×10-5mol/L，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適量氧化銅粉末會產生沉淀，寫出該沉淀的化學式______________。這一過程的總反應的離子方程式______。

（4）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________________。

Answer 1

【答案】c CO和SO2等 5 Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O Fe(OH)3 3CuO+2Fe3+ + 3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+ 3[Fe(CN)6] 4－+ 4Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3↓

【解析】

（1）磁鐵的成分主要是四氧化三鐵；

（2）①“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有CO、SO2等；

②根據Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－32計算要將Al3＋沉淀完全時溶液的pH；

③根據硫酸亞鐵和碳酸氫銨反應生成FeCO3寫出離子方程式；

（3）因為Fe3+會水解產生較多的H+：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；

（4）根據[Fe(CN)6]4-和Fe3+反應生成Fe4[Fe(CN)6]3藍色沉淀寫出離子方程式。

（1）古代中國四大發明之一的指南針是由天然磁石制成的，磁鐵的成分主要是四氧化三鐵，故答案為：c。

（2）①工業廢渣主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3、CaO、MgO等雜質，加煤燃燒可生成CO、SO2等有毒氣體，“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有CO、SO2等，故答案為：CO、SO2等；

②根據Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－32，要將Al3＋沉淀完全，c(Al3+)=1.0×10-5，c(OH-)=（1.0×10－32/1×10-5）1/3=1.0×10－9，則溶液的pH=5，故答案為：5；

③步驟iv中，硫酸亞鐵和碳酸氫銨反應生成FeCO3的離子方程式為Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，故答案為：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；

(3)因為Fe3+會水解產生較多的H+：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，這一過程的總反應的離子方程式為：3CuO+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+，故答案為：Fe(OH)3；3CuO+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+。

（4）[Fe(CN)6]4-和Fe3+反應生成Fe4[Fe(CN)6]3藍色沉淀，反應的離子方程式為：3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+═Fe4[Fe(CN)6]3↓，故答案為：3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+═Fe4[Fe(CN)6]3↓。