Question

【題目】鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛，請根據下列實驗回答問題。

（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溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是______________。

（2）某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等離子，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________。

（3）氧化鐵是重要的工業顏料，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________。

②Na2CO3溶液可以除油污，原因是____________________________。

③加入稍過量NH4HCO3溶液的作用是________。

④請寫出生成FeCO3沉淀的離子方程式：______________________。

⑤若上述過程中煅燒不充分，會含有少量的FeO，試設計實驗驗證產品中有FeO雜質_____________________。

Answer 1

【答案】Fe2＋、Fe3＋、H＋Fe2＋、Al3＋過濾碳酸鈉溶液水解顯堿性，堿性條件下能促進油脂的水解調節溶液pH使Fe2＋轉化為FeCO3Fe2＋＋2HCO3-=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O取分解后固體加硫酸溶解，取硫酸溶解后的溶液少許于試管中，滴加少量稀酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色。

【解析】

（1）FeC在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe3O4，與過量的鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵，溶液有剩余的HCl；

（2）加入過量的NaOH，Al3＋轉化為偏鋁酸根，Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋轉化為氫氧化物沉淀，且氫氧化亞鐵易被氧化，灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅、氧化鐵，用過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋；

（3）①由工藝流程可知，操作I是將固體與液體分離，應采取過量的方法；

②碳酸鈉溶液水解顯堿性，堿性條件下能促進油脂的水解；

③④由工藝流程可知，操作I所得的濾液中主要有硫酸亞鐵，加入碳酸氫銨，實質是亞鐵離子與碳酸氫根離子反應，生成FeCO3，同時生成二氧化碳、水；

⑤2價鐵離子具有還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。

（1）FeC在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe3O4，溶于過量的鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的陽離子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；

（2）加入過量的NaOH，Al3＋轉化為偏鋁酸根，Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋轉化為氫氧化物沉淀，且氫氧化亞鐵易被氧化，灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅、氧化鐵，用過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是Al3＋、Fe2＋；

（3）①由工藝流程可知，操作I是將固體與液體分離，應采取過量的方法；

②碳酸鈉溶液水解顯堿性，堿性條件下能促進油脂的水解；

③由工藝流程可知，操作I所得的濾液中主要有硫酸亞鐵和過量的硫酸，加入碳酸氫銨的作用是調節溶液的pH，將亞鐵離子轉化為成FeCO3；④反應離子方程式為：Fe2＋+2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

⑤分解后的固體中可能含有少量FeO，取上述固體加硫酸溶解，取硫酸溶解后的溶液少許于試管中，滴加少量稀酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色。