题目内容
【题目】铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
I.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A、B的名称分别是______、_____;加入稍过量的NH4HCO3溶液的作用是_______。
(2)写出在空气中充分加热煅烧FeCO3的化学方程式:__________。
II.上述流程中,若煅烧不充分,最终产品中会含有少量的FeO杂质。某同学为测定产品中Fe2O3的含量,进行如下实验:
a.称取样品8.00g,加入足量稀H2SO4溶解,并加水稀杯至100mL;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用酸化的0.01000mol·L-1KMnO4标准液滴定至终点;
d.重复操作b、c2~3次,得出消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL.
(3)写出滴定过程中发生反应的离子方程式:_________。
(4)确定滴定达到终点的操作及现象为_________。
(5)上述样品的质量分数为_________。
(6)下列操作会导致样品中Fe2O3的质量分数的测定结果偏低的有______。
a.未干澡锥形瓶 b.盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗
c.滴定结束时仰视刻度线读数 d.量取待测液的滴定管没有润洗
【答案】 过滤 洗涤 调节溶液的pH,使溶液中的Fe2+完全沉淀为FeCO3 4 FeCO3 +O2=2Fe2O3+4CO2 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 向待测液中再滴加一滴标准液时,振荡,溶液刚好由黄色变成浅紫色,且半分钟内不褪去 96.4% b、c
【解析】(1)操作I后得到滤渣和滤液,所以应为过滤,沉淀干燥前应先洗涤除去杂质。加入NH4HCO3溶液得到碳酸亚铁,因此加入稍过量的NH4HCO3溶液的作用是调节溶液的pH,使溶液中的Fe2+完全沉淀为FeCO3。(2)+2价铁在空气中加热易被氧化为+3价,即Fe2O3,根据原子守恒还有CO2产生,因此在空气中充分加热煅烧FeCO3的化学方程式为4FeCO3 +O22Fe2O3+4CO2;(3)亚铁离子被酸性高锰酸具有溶液氧化的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;(4)酸性高锰酸钾溶液显紫红色,则终点实验现象是:向待测液中再滴加一滴标准液时,振荡,溶液刚好由黄色变成浅紫色,且半分钟内不褪去;(5)消耗高锰酸钾是0.0002mol,根据方程式可知亚铁离子是0.001mol,因此原物质中亚铁离子是0.001mol×100mL/25mL=0.004mol,氧化亚铁质量是0.004mol×72g/mol=0.288g,则氧化铁的质量分数是;(6)a、锥形瓶内有水对结果无影响;b、滴定管未润洗相当于将标准液稀释,所用标准液体积增大,故结果偏小;c、滴定结束时仰视刻度线读数,读取体积偏大,结果偏小;d、量取待测液的滴定管没有润洗,消耗标准液体积偏小,结果偏高。答案选bc。