Question

3．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）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溶予过量盐酸，化学方程式为Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为Fe（NO₃）₃；
（2）某溶液中含有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺等离子，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（填编号）．
A．Mg²⁺      B．Fe²⁺      C．Al³⁺       D．Cu²⁺
（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
①NaC0₃溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-；
②操作Ⅱ中沉淀的洗涤的方法是向漏斗中加入蒸馏水至没过固体，让水自然流出，重复2～3次；
③请写出生成FeC0₃沉淀的离子方程式Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
④实验室为测定产品纯度，1.040g产品中含有的Fe₂O₃准确值为1.015g，而实验测定结果是1.00g，测定的相对误差为±1.5%（±1.48%）（以百分比计算）．

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；硝酸具有强氧化性，Fe₃O₄与过量的浓硝酸反应生成硝酸铁；
（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）由制备流程可知，碳酸钠水解显碱性，可促进油污的水解，加稀硫酸除去碳酸钠，且溶解Fe，操作I为过滤，滤液中含Fe²⁺，与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀，操作II为洗涤，然后干燥、灼烧得到氧化铁，相对误差为相对值除以准确值．

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⁺，硝酸具有强氧化性，Fe₃O₄与过量的浓硝酸反应生成硝酸铁；
故答案为：Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
（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；
（3）①Na₂CO₃溶液可以除油污，油污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^-；
②由上述分析可知，操作II为洗涤，操作Ⅱ的方法为在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次，
故答案为：向漏斗中加入蒸馏水至没过固体，让水自然流出，重复2～3次；
③生成FeCO₃沉淀的离子方程式为Fe²⁺+2HCO₃^-═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O，故答案为：Fe²⁺+2HCO₃^-═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
④相对误差为（1.000-1.015）÷1.015═-1.48%，（1.015-1.000）÷1.015=+1.48%，
故答案为：±1.5%（±1.48% ）．

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，物质的制备实验及混合物分离提纯方法选择，为高频考点，注意把握流程中发生的反应、混合物分离方法等，侧重分析与应用能力的考查，难度中的，是对所学知识的综合利用．