Question

【题目】铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。

(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是_______________________；

Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为__________。

(2)某溶液中含有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是________(填字母)。

A．Mg2＋ B．Fe2＋ C．Al3＋ D．Cu2＋

(3)氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

回答下列问题：

①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ的名称是________________；

操作Ⅱ的方法为________________________________________________________。

②Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用离子方程式表示)_______________。

③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式：_________________________________。

Answer 1

【答案】 Fe2＋、Fe3＋、H＋ Fe(NO3)3 BC 过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水至恰好浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次 CO＋H2OHCO＋OH－ Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O

【解析】(1)Fe3C在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+，硝酸具有强氧化性，Fe3O4与过量的浓硝酸反应生成硝酸铁；
(2)加入过量的NaOH，Al3+转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀，且氢氧化亚铁易被氧化，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+，与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2+，故选BC；
(3)①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过滤的方法；FeCO3沉淀会附着其它离子，需要进行洗涤，减少杂质，具体操作为：在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2—3次；
②碳酸钠溶液中碳酸根水解CO32-+H2OHCO3-+OH-，溶液呈碱性，油污主要为油脂，碱性条件下水解而除去；
③由工艺流程可知，操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁，加入碳酸氢铵，实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应，生成FeCO3，同时生成二氧化碳、水，反应离子方程式为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。