Question

【題目】鐵及其化合物在日常生活中應用廣泛。

（1）取5.6 g的生鐵與足量的稀硫酸混合反應，無論怎樣進行實驗，最終收集的氣體體積均小于2.24 L(標準狀況)，最主要的原因是____________________________；所得溶液在長時間放置過程中會慢慢出現淺黃色，試用離子方程式解釋這一變化的原因：________________________________。

（2）氧化鐵是重要的工業顏料，下面是制備氧化鐵的一種方法（鐵屑表面常附著油污），其流程如下：

①操作Ⅰ的名稱是________；操作Ⅱ為洗滌，洗滌操作的具體方法為__________________。

②濾液A中加入稍過量的NH4HCO3溶液，生成沉淀的同時有一種氣體(能使澄清石灰水變渾濁)產生，寫出其化學方程式： __________________________________。

（3）如果煅燒不充分，產品中將有FeO存在，稱取3.0 g氧化鐵產品，加酸溶解，在250 mL容量瓶中定容；量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中，用酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至終點，重復滴定2～3次，消耗酸性KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。

①該實驗中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是________(填序號)。

a．硝酸 b．鹽酸 c．硫酸

②上述產品中Fe2O3的質量分數為________。

Answer 1

【答案】生鐵中含有碳等雜質 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 過濾（溶解過濾也可） 沿玻璃棒往漏斗中加入適量蒸餾水至浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復2～3次 FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O c 76%

【解析】

（1）生鐵是鐵碳合金，碳與稀硫酸不反應；Fe2＋具有還原性，易被氧氣氧化為Fe3＋；(2)鐵屑用純堿溶液洗去油污，加稀硫酸充分反應，經過過濾分離，在濾液中加入過量的碳酸氫銨溶液得到碳酸亞鐵，再經過過濾、洗滌，然后再干燥，煅燒得到氧化鐵；（3）①硝酸具有強氧化性，酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化氯離子；②FeO與KMnO4反應的關系式是5FeOKMnO4，根據關系式計算Fe2O3的質量分數。

（1）生鐵是鐵碳合金，碳與稀硫酸不反應，所以取5.6 g的生鐵與足量的稀硫酸混合反應，無論怎樣進行實驗，最終收集的氣體體積均小于2.24 L(標準狀況)；Fe2＋具有還原性，易被氧氣氧化為Fe3＋，反應的離子方程式是4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O；(2) ①操作Ⅰ是固液分離，名稱是過濾；洗滌操作的具體方法為沿玻璃棒往漏斗中加入適量蒸餾水至浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復2～3次；②硫酸亞鐵溶液中加入稍過量的NH4HCO3溶液生成碳酸亞鐵沉淀和二氧化碳氣體和硫酸銨，反應化學方程式是FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O；（3）①亞鐵離子具有還原性，硝酸具有強氧化性，不能用硝酸酸化，酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化氯離子，不能用鹽酸酸化，故選c；②設樣品中FeO的質量為xg

5FeOKMnO4

360g 1mol

xg 0.02L0.01mol·L－110

x=0.72g，Fe2O3的質量位3.0 g-0.72g=2. 28g，產品中Fe2O3的質量分數為。