Question

铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请回答下列问题：
（1）FeCl₃ 常用于印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式

 

（2）某溶液中有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、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

 

；
A．Fe²⁺　　　B．Mg²⁺C．Al³⁺     D．Cu²⁺
（3）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如图：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是

 

．
②在空气中煅烧FeCO₃，可获得产品Fe₂O₃，同时还生成一种无污染气体，写出该反应的化学方程式

 

；
③Na₂CO₃溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）

 

；
（4）用KMnO₄溶液滴定可以进行铁元素含量的测定（5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O），步骤如下：
a．称取6.000g绿矾（FeSO₄?7H₂O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.02000mol/L KMnO₄溶液滴定至终点．重复三次滴定验所消耗KMnO₄溶液体积的如下表

滴定序号	消耗KMnO4溶液体积（mL）
1	19.98
2	20.02
3	19.12

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

 

．
②某同学设计的如图下列滴定方式，最合理的是

 

．（夹持部分略去）（填字母序号）

③计算上述样品中FeSO₄?7H₂O的质量分数为

 

．

Answer 1

考点：常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,中和滴定,制备实验方案的设计

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；
（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、氧化镁、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空气中煅烧FeCO₃，可获得产品Fe₂O₃，同时还生成一种无污染气体为二氧化碳，原子守恒配平书写化学方程式；
③Na₂CO₃溶液可以除油污，原因是碳酸钠溶液水解呈碱性；
（4）①配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需250 mL容量瓶；
②酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管；
③根据反应的关系式计算．

解答： 解：（1）氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2 Fe²⁺+Cu²⁺；
（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、氧化镁、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⁺，
故答案为：AC；
（3）①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，分离溶液和固体杂质的操作为过滤，应采取过滤的方法，故答案为：过滤；
②在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式为4FeCO₃+O₂

高温  .

2Fe₂O₃+4CO₂，故答案为：4FeCO₃+O₂=2Fe₂O₃+4CO₂；
③Na₂CO₃溶液可以除油污，油污的成份是酯在碱性条件下生成可溶解的钠盐和醇，原因是碳酸钠溶液水解呈碱性，故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（4）①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250 mL容量瓶，
故答案为：250mL容量瓶；
②酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管，故答案为：a；
③消耗KMnO₄溶液体积（mL）实验3相差较大忽略，平均值=

19.98+20.02

2

ml=20ml
n（MnO₄^-）=0.02000mol/L×0.02L=4×10^-4mol，则由5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O可知n（Fe²⁺）=5×4×10^-4mol=2×10^-3mol，
所以250mL溶液中含有知n（Fe²⁺）=2×10^-2mol，
则m（FeSO₄?7H₂O）=278g/mol×2×10^-2mol=5.56g，
样品中FeSO₄?7H₂O的质量分数为

5.56g

6.00g

×100%=92.7%，
故答案为：92.7%或93%；

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，为高考常见题型，注意关系式法的运用．