Question

【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改变。

Ⅰ.（1）铁元素在周期表中的位置为 _____ 。

（2）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)。

a.Fe b.FeO c.Fe3O4 d.Fe2O3

Ⅱ.下图是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、SiO2)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：

回答下列问题：

（1）酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是 ____ 。

（2）煅烧FeCO3生成产品Ⅰ的化学方程式为______ 。

（3）写出步骤Ⅳ反应的离子方程式：______________ 。

Answer 1

【答案】第四周期第Ⅷ族cFe3+、Fe2+(或铁离子、亚铁离子4FeCO3+O2═2Fe2O3+4CO2Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2+H2O

【解析】

Ⅰ. 铁元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，磁铁成分主要是四氧化三铁；

Ⅱ.在矿铁中加入酸，SiO2不与酸反应，过滤后所得滤渣为SiO2，滤液A中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+，可加入氨水调节溶液pH至5~6.5，过滤后在滤液B中加入碳酸氢铵可生成FeCO3，应高温煅烧可得Fe2O3，硫酸铵溶液和KCl合成无氯钾肥硫酸钾，以此解答。

Ⅰ.（1）铁元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，

（2）磁铁成分主要是四氧化三铁，故选c，
因此，本题正确答案是：第四周期第Ⅷ族；c；

Ⅱ.（1）Fe2O3、Fe3O4、FeO能与稀硫酸反应得到Fe2+、Fe3+，SiO2不能与稀硫酸反应，

因此酸浸、过滤后滤液A中含有的金属阳离子是Fe2+、Fe3+，

因此，本题正确答案是：Fe2+、Fe3+；

（2）由流程图可以知道，煅烧FeCO3生成产品Ⅰ氧化铁和二氧化碳，Fe元素化合价升高，反应物中应有氧气，化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，

因此，本题正确答案是：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；
（3）滤液B中含有硫酸亚铁，加入NH4HCO3溶液发生的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O，因此步骤Ⅳ反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+CO2↑+H2O，
因此，本题正确答案是：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+CO2↑+H2O。