Question

【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)。

a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3

(2)硫酸渣的主要化学成分为：SiO2约45%，Fe2O3约40%，Al2O3约10%，MgO约5%。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为_________。(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：____________。

Answer 1

【答案】c CO、SO2等 5 Fe2++2HCO3=FeCO3↓+2CO2↑+H2O Fe(OH)3 Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+，加入CuO与H+反应生成Cu2+和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+与CN结合生成[Fe(CN)6]4，Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+，[Fe(CN)6]4与Fe3+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CO、SO2等；

故答案为：CO、SO2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CuO与H+反应生成Cu2+和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)3，Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+，加入CuO与H+反应生成Cu2+和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+与CN结合生成[Fe(CN)6]4，Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+，[Fe(CN)6]4 与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+与CN结合生成[Fe(CN)6]4，Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+，[Fe(CN)6]4与Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色。