题目内容
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 ；X与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为 ．
（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 ；
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下：
回答下列问题：
①操作I的名称是 ，操作II的名称是 ；操作II的
方法为 ．
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示） ；
③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式 ．
（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++MnO-4+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 ．
②该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是 ．
A．稀硝酸B．稀盐酸C．稀硫酸D．浓硝酸
③某同学设计的下列滴定方式，最合理的是 ．（夹持部分略去）（填字母序号）
（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
（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
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下：
回答下列问题：
①操作I的名称是
方法为
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）
③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式
（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++MnO-4+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
②该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是
A．稀硝酸B．稀盐酸C．稀硫酸D．浓硝酸
③某同学设计的下列滴定方式，最合理的是
考点：常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,探究物质的组成或测量物质的含量,制备实验方案的设计
专题：实验探究和数据处理题,实验设计题
分析：（1）Fe3C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；浓硝酸具有强氧化性将亚铁氧化成铁离子，与过量浓硝酸反应后溶液中含有硝酸铁和过量的硝酸；
（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；
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是碳酸钠溶液水解呈碱性；
③过量的NH4HCO3电离产生大量的HCO3-，HCO3-?H++CO32-，溶液中的亚铁离子和大量的碳酸根离子结成FeCO3沉淀；
（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酸化KMnO4溶液的酸本身不能具有还原性，如果有还原要被高锰酸钾氧化，本身也不能具有强氧化性，所以只能选硫酸；
③酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管．
（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；
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是碳酸钠溶液水解呈碱性；
③过量的NH4HCO3电离产生大量的HCO3-，HCO3-?H++CO32-，溶液中的亚铁离子和大量的碳酸根离子结成FeCO3沉淀；
（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酸化KMnO4溶液的酸本身不能具有还原性，如果有还原要被高锰酸钾氧化，本身也不能具有强氧化性，所以只能选硫酸；
③酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管．
解答：
解：（1）Fe3C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：B、C；
（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；FeCO3沉淀会附着其它离子，需要进行洗涤，减少杂质，沉淀在干燥之前须洗涤，沉淀洗涤的方法：向漏斗中加少量蒸馏水至没过沉淀，滤干后重复操作2～3次，
故答案为：过滤；洗涤；在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次；
②Na2CO3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：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
③过量的NH4HCO3电离产生大量的HCO3-，HCO3-?H++CO32-，溶液中的亚铁离子和大量的碳酸根离子结成FeCO3沉淀，所以离子方程式为：Fe2++2HCO-3═FeCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O；
（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酸化KMnO4溶液的酸本身不能具有还原性，如果有还原要被高锰酸钾氧化，本身也不能具有强氧化性，所以只能选硫酸，故答案为：硫酸；
③酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管，故答案为：b；
（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：B、C；
（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；FeCO3沉淀会附着其它离子，需要进行洗涤，减少杂质，沉淀在干燥之前须洗涤，沉淀洗涤的方法：向漏斗中加少量蒸馏水至没过沉淀，滤干后重复操作2～3次，
故答案为：过滤；洗涤；在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次；
②Na2CO3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：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
③过量的NH4HCO3电离产生大量的HCO3-，HCO3-?H++CO32-，溶液中的亚铁离子和大量的碳酸根离子结成FeCO3沉淀，所以离子方程式为：Fe2++2HCO-3═FeCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O；
（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酸化KMnO4溶液的酸本身不能具有还原性，如果有还原要被高锰酸钾氧化，本身也不能具有强氧化性，所以只能选硫酸，故答案为：硫酸；
③酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管，故答案为：b；
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．
练习册系列答案
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