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改變。

Ⅰ.（1）鐵元素在周期表中的位置為 _____ 。

（2）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)。

a.Fe b.FeO c.Fe3O4 d.Fe2O3

Ⅱ.下圖是用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、SiO2)為原料制備高純氧化鐵的生產流程示意圖：

回答下列問題：

（1）酸浸、過濾后濾液A中的金屬陽離子是 ____ 。

（2）煅燒FeCO3生成產品Ⅰ的化學方程式為______ 。

（3）寫出步驟Ⅳ反應的離子方程式：______________ 。

Answer 1

【答案】第四周期第Ⅷ族cFe3+、Fe2+(或鐵離子、亞鐵離子4FeCO3+O2═2Fe2O3+4CO2Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2+H2O

【解析】

Ⅰ. 鐵元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，磁鐵成分主要是四氧化三鐵；

Ⅱ.在礦鐵中加入酸，SiO2不與酸反應，過濾后所得濾渣為SiO2，濾液A中加入過量鐵粉將Fe3+還原為Fe2+，可加入氨水調節溶液pH至5~6.5，過濾后在濾液B中加入碳酸氫銨可生成FeCO3，應高溫煅燒可得Fe2O3，硫酸銨溶液和KCl合成無氯鉀肥硫酸鉀，以此解答。

Ⅰ.（1）鐵元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，

（2）磁鐵成分主要是四氧化三鐵，故選c，
因此，本題正確答案是：第四周期第Ⅷ族；c；

Ⅱ.（1）Fe2O3、Fe3O4、FeO能與稀硫酸反應得到Fe2+、Fe3+，SiO2不能與稀硫酸反應，

因此酸浸、過濾后濾液A中含有的金屬陽離子是Fe2+、Fe3+，

因此，本題正確答案是：Fe2+、Fe3+；

（2）由流程圖可以知道，煅燒FeCO3生成產品Ⅰ氧化鐵和二氧化碳，Fe元素化合價升高，反應物中應有氧氣，化學方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，

因此，本題正確答案是：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；
（3）濾液B中含有硫酸亞鐵，加入NH4HCO3溶液發生的化學方程式為FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O，因此步驟Ⅳ反應的離子方程式為：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+CO2↑+H2O，
因此，本題正確答案是：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+CO2↑+H2O。