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改变。

(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)

aFe bFeO cFe3O4 dFe2O3

(2)硫酸渣的主要化学成分为:SiO245%Fe2O340%Al2O310%MgO5%。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)

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_________(c(Al3+)≤1.0×10-5mol/L 视为Al3+沉淀完全)

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是否含CN-,方案如下:

若试纸交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】c COSO2 5 Fe2++2HCO3=FeCO3↓+2CO2↑+H2O Fe(OH)3 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuOH+反应生成Cu2+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+CN结合生成[Fe(CN)6]4Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+[Fe(CN)6]4Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色。

【解析】

根据物质的制备原理分析解答;根据物质的分离和提纯原理分析解答;根据沉淀溶解平衡原理进行溶度积的相关计算。

(1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,磁铁成分主要是四氧化三铁;

故答案为:c

(2)①加入煤炭在空气中“还原焙烧”时产生的有毒气体可能有COSO2等;

故答案为:COSO2等;

②常温时Ksp[Al(OH)3]=1.0×1032,理论上将Al3+沉淀完全,根据Ksp=c(Al3+)·c3(OH)=1.0×1032,即c(OH)==10-9mol/L,则c(H+)==10-5mol/L,即pH=5

故答案为:5

③亚铁离子和碳酸氢根离子发生双水解生成FeCO3,离子方程式为:Fe2++2HCO3=FeCO3↓+2CO2↑+H2O

故答案为:Fe2++2HCO3=FeCO3↓+2CO2↑+H2O

(3)因为Fe3+会水解产生较多的H+,离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3 +3H+,加入CuOH+反应生成Cu2+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)3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuOH+反应生成Cu2+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由流程图可知,复分解反应ii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+CN结合生成[Fe(CN)6]4Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+[Fe(CN)6]4 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+CN结合生成[Fe(CN)6]4Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+[Fe(CN)6]4Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色。

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