Question

Fe₂O₃具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知：在高温下煅烧FeCO₃可以得到Fe₂O₃。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：

实验步骤	实验操作
Ⅰ	取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温
Ⅱ	取少量实验步骤I所得固体放于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ	向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红

 

由此甲同学得出结论：4FeCO₃＋O₂2Fe₂O₃＋4CO₂

(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式__________________________________。

(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe₃O₄，因为Fe₃O₄也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe^3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe^2＋。他需要选择的试剂是____________(填序号)。

a．氯水        b．氯水＋KSCN溶液         c．K₃[Fe(CN)₆](铁氰化钾溶液)

(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是____________。

(4)丙同学进一步查阅资料得知，煅烧FeCO₃的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO₃制取Fe₂O₃的方法：先向FeCO₃中依次加入试剂：稀硫酸、________ (填试剂名称)和氨水；再_________(填操作名称)，灼烧，即可得到Fe₂O₃。

(5)工业上用氧化还原滴定法测菱铁矿中FeCO₃的质量分数，通过控制样品的质量，使滴定时消耗KMnO₄溶液体积为c mL，对应菱铁矿中FeCO₃的质量分数为c%，可以简化计算。某同学取含FeCO₃ c%的菱铁矿a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0 200 mol·L^－1的酸性KMnO₄溶液滴定(KMnO₄被还原成Mn^2＋)，最终消耗KMnO₄溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质，则所取菱铁矿的质量a＝__________g。(FeCO₃的摩尔质量为116 g·mol^－1)

 

Answer 1

【答案】

(1)Fe^3＋＋3SCN^－=Fe(SCN)₃(写可逆号、络合物形式也合理)     (2)c

(3)产物是FeO和Fe₂O₃的混合物(合理答案均可，既有Fe^3＋又有Fe^2＋的组合很多，如FeO和Fe₂O₃；Fe₃O₄和FeO；Fe₃O₄和Fe₂O₃；FeO、Fe₃O₄和Fe₂O₃。)

(4)过氧化氢   过滤      (5)1.16

【解析】

试题分析：（1）煅烧FeCO₃可得到Fe₂O₃，Fe₂O₃和硫酸反应得到硫酸铁，硫酸铁与KSCN溶液反应生成血红色的硫氰化铁溶液。反应的离子方程式为：Fe^3＋＋3SCN^－=Fe(SCN)₃。（2）亚铁离子与氯水反应变成铁离子，当遇KSCN溶液时产生血红色溶液，而无法同铁离子区分。若用铁氰化钾K₃[Fe(CN)₆]溶液，它遇到含Fe2+的溶液与反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀,离子方程式为:3Fe²⁺ +2[Fe(CN)₆]^3-= Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓。故选项为：C。(3)只要是产物含有亚铁离子就有乙的现象，如产物是FeO和Fe₂O₃的混合物或Fe₃O₄和Fe₂O₃。等等。(4) 先用硫酸溶解碳酸亚铁得到硫酸亚铁，再用过氧化氢将其氧化得到硫酸铁，加入氨水产生氢氧化铁沉淀，再过滤、洗涤、灼烧即得到Fe₂O₃。(5)亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄-+8H+=5Fe³⁺+Mn^2-+4H₂O.结合 FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+ H₂O+CO₂↑.可得关系式5FeCO_3--- MnO₄-，根据给定量的关系科求出菱铁矿的质量是1.16g。

考点：考查Fe²⁺、 Fe³⁺的检验及滴定法测物质含量等的知识。