Question

14．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溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺．
（2）某溶液中有Mg²⁺、Fe²⁺、A1³⁺、Cu²⁺等四种离子，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BC．
A．Mg²⁺B．Fe²⁺C．A1³⁺D．Cu²⁺
（3）氧化铁是重要工业颜料，用废秩屑制备它的流程如图：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是过滤，操作Ⅱ的名称是洗涤；
②请完成生成FeCO₃沉淀的离子方程式Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
（4）有些同学认为KMnO₄溶液滴定也能进行铁元素含量的测定（5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需250mL容量瓶．
②该实验中的KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是C．
A．稀硝酸       B．稀盐酸       C．稀硫酸        D．浓硝酸．

Answer 1

分析 （1）FeC在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe₃O₄，与过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl；
（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⁺；
（3）①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过量的方法；FeCO₃沉淀会附着其它离子，需要进行洗涤，减少杂质；
②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；
（4）①根据配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器来回答；
②高锰酸钾具有强氧化性，能氧化盐酸，硝酸本身有强氧化性，被还原后生成氮的氧化物．

解答 解：（1）FeC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⁺，
故答案为：Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺；
（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，
故答案为：BC；
（3）①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过量的方法；FeCO₃沉淀会附着其它离子，需要进行洗涤，减少杂质，所以操作Ⅱ为洗涤，
故答案为：过滤；洗涤；
②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，
故答案为：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
（4）①根据配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：250mL容量瓶、天平、玻棒、烧杯、量筒、药匙、胶头滴管，故答案为：250mL容量瓶；
②高锰酸钾具有强氧化性，能氧化盐酸，硝酸本身有强氧化性，被还原后生成氮的氧化物，所以不能用盐酸、硝酸酸化高锰酸钾，故选C．

点评 本题考查元素化合物性质、化学工艺流程、基本操作与方案设计、盐类水解、常用化学用语等，难度中等，是对所学知识的综合利用，（3）②中离子方程式的书写，为易错点，根据配平判断有二氧化碳生成．