题目内容
【题目】从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。
（1）古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是______（填字母序号）。
a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3
（2）硫酸渣的主要化学成分为：SiO2约45%，Fe2O3约40%，Al2O3约10%，MgO约5%。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下（部分操作和条件略）：
回答下列问题：
①在步骤i中产生的有毒气体可能有__________________。
②在步骤iii操作中，要除去的离子之一为Al3＋。若常温时Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－32，此时理论上将Al3＋沉淀完全，则溶液的pH为____________。
③步骤iv中，生成FeCO3的离子方程式是_________________。
（3）氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”，向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学式_________________。请用平衡移动的原理，结合必要的离子方程式，对此现象作出解释：___________________。
（4）①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：
复分解反应ii的离子方程式是________________。
②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN－，方案如下：
若试纸变蓝则证明食品中含有CN－，请解释检测时试纸中FeSO4的作用：
_____________________。
【答案】cCO和SO2等5Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2OFe(OH)3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O，降低了H+浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀3[Fe(CN)6] 4－+ 4Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3↓碱性条件下，Fe2+与CN－结合生成[Fe(CN)6]4－；Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+；[Fe(CN)6]4－与Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色。
【解析】(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，磁铁成分主要是四氧化三铁，选c，故答案为：c；
(2)①工业废渣主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3、CaO、MgO等杂质，加煤燃烧可生成CO、SO2等有毒气体，“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有CO、SO2等，故答案为：CO、SO2等；
②根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－32，要将Al3＋沉淀完全，c(Al3+)=1.0×10-5，c(OH-)=
=1.0×10－9，则溶液的pH=5，故答案为：5；
③步骤iv中，硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成FeCO3的离子方程式为Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，故答案为：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；
(3)因为Fe3+会水解产生较多的H+：Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+，加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O，降低了H+浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀，故答案为：Fe(OH)3；Fe3+会水解产生较多的H+：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O，降低了H+浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀
(4)①[Fe(CN)6]4-和Fe3+反应生成Fe4[Fe(CN)6]3蓝色沉淀，反应的离子方程式为：3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+═Fe4[Fe(CN)6]3↓，故答案为：3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+═Fe4[Fe(CN)6]3↓；②基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN-，碱性条件下，Fe2+与CN-结合生成[Fe(CN)6]4-；Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+；[Fe(CN)6]4-与Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色，故答案为：碱性条件下，Fe2+与CN-结合生成[Fe(CN)6]4-；Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+；[Fe(CN)6]4-与Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色。
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