题目内容
【题目】Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知:在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论,他做了如下实验:
实验 步骤 | 实验操作 |
Ⅰ | 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中,高温煅烧至质量不再减轻,冷却至室温 |
Ⅱ | 取少量实验步骤I所得固体放于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解 |
Ⅲ | 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红 |
由此甲同学得出结论:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式____________________。
(2)乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进:检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。他需要选择的试剂是________(填序号)。
a.氯水 b.氯水+KSCN溶液 c.K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是________________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知,煅烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入试剂:稀硫酸、________(填名称)和________(填名称);再__________________(填操作名称)、灼烧,即可得到Fe2O3。
(5)工业上通过控制样品的质量,使滴定时消耗KMnO4溶液体积为c mL,菱铁矿中FeCO3的质量分数为c%,可以简化测量。某同学取含FeCO3 c%的菱铁矿a g,用足量稀硫酸溶解后,再用0.020 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被还原成Mn2+),最终消耗KMnO4溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质,则所取菱铁矿的质量a=________g。(FeCO3的摩尔质量为116 g·mol-1)
【答案】(1)Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(写可逆号、配合物形式也合理)
(2)c
(3)产物是FeO和Fe2O3的混合物(合理答案均可)
(4)氯水(或过氧化氢等) 氨水(或碳酸钠等)(合理答案均可) 过滤
(5)1.16
【解析】(2)检验Fe3+中有Fe2+,可用排除法,试剂a或b都不能检验Fe3+中有Fe2+(Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色的滕氏蓝沉淀)。
(3)既有Fe3+又有Fe2+的组合很多,如FeO和Fe2O3;Fe3O4和FeO;Fe3O4和Fe2O3;FeO、Fe3O4和Fe2O3。
(4)FeCO3中加入稀硫酸后,必须加入氧化剂才能生成Fe3+,如氯水或双氧水。沉淀Fe3+可以用氨水、NaOH或碳酸钠。沉淀后过滤出氢氧化铁再灼烧。
(5)
求得a=1.16。