题目内容

铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛,不仅被用于焊接钢轨,而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
                
(1)某校化学兴趣小组同学,取磁性氧化铁按教材中的实验装置(如图甲)进行铝热反应,现象很壮观。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,发现溶液变血红色。出现这种现象的原因,除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外,还有一个原因是                 
(2)若证明上述所得“铁块”中含有金属铝,可选择        (填试剂名称),所发生反应的离子方程式为               
(3)为克服图甲的缺陷改用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,溶液没有出现血红色。为测定该实验所得 “铁块”的成分,实验流程如图所示。

几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

 
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉淀时的pH
7.5
2.8
4.2
9.6
沉淀完全时的pH
9.0
4.0
5
11
 
① 试剂A应选择       ,试剂B应选择        。(填序号)
A.稀盐酸  B.氧化铁  C.H2O2溶液  D.氨水  E.MgCO3固体
② 已知常温下Fe(OH)3的Ksp=1.1×10-36,则反应Ⅲ后溶液中c(Fe3+)=        mol·L-1
③ 灼烧完全的标志是      
④ 若最终红色粉未M的质量为12.0 g,则该“铁块”的纯度是       。如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量,计算“铁块”的纯度,则计算结果会        (填“偏大”“偏小”或“无影响”),原因是                        


(1)熔融的铁被空气中氧气氧化
(2)氢氧化钠溶液  2Al+2OH+2H2O=2AlO+3H2
(3)C  D   1.1×10-6 前后两次灼烧质量相差不大于0.1g   84%  偏小  Fe(OH)3在烘干过程中会有部分发生分解反应,质量变小。

解析试题分析:(1)根据现象确定溶液中含有铁离子,再根据(3)改进实验结果判定熔融的铁在溅落时被空气中的氧气氧化;(2)需要把铁块中的铝溶解出再鉴别,用氢氧化钠溶液溶解;(3)①该操作的目的是把铁转化为氧化铁,除去杂质,根据氧化铁质量计算铁的纯度,沉淀时亚铁离子不易沉淀,顾需先把其氧化为铁离子再调节pH生成氢氧化铁沉淀;③前后两次灼烧质量相差不大于0.1g;
④红色粉末为氧化铁,则该“铁块”的纯度=12.0÷160×2×56÷10.0=0.84;因为Fe(OH)3在烘干过程中会有部分发生分解反应,质量变小,导致结果偏小。
考点:考查综合实验中的定性和定量分析有关问题。

练习册系列答案
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柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4
FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。

金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3
1.1
3.2
Al3
3.0
5.0
Fe2
5.8
8.8
 
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是       (填字母),原因是                        
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是                        
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80 ℃下搅拌反应。①铁粉的作用是                                          
②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是                                    
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是                     
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取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,发生反应的化学方程式:                         ,反应后得到的溶液呈       色。用此溶液分别做如下实验:
(1)取少量溶液置于试管中,滴入几滴NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为                             ,此反应属于             
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈       色,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)取另一只小烧杯也加入20 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到       烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别                                
(4)取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中滴加一定量的稀HI溶液,边滴加边振荡,会出现一系列变化。
①先出现红褐色沉淀,随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此反应的离子方程式:                              
②最后溶液颜色加深,原因是                               。(用离子方程式表示)。
③用稀盐酸代替稀HI溶液,能出现上述哪些相同的变化现象       (写序号)。

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