Question

铁及其化合物在日常生活应用广泛，请根据下列实验回答问题：
（1）钢铁的腐蚀
钢铁在潮湿的空气中被腐蚀的负极反应式为：    ；将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后，放入如图所示装置中，下列叙述正确的是   
A．过一段时间，乙试管中的导管内水柱上升
B．甲试管中铁钉发生了化学腐蚀
C．铁钉在该装置中被腐蚀的情况随时间的延长而加快
（2）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    ．
（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁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    ；
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：Fe²⁺+HCO₃^-     FeCO₃↓+    +H₂O；
④写出在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）活泼金属失电子做负极，吸氧腐蚀时消耗氧气；
（2）Fe₃C在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为四氧化三铁，将四氧化三铁溶于过量盐酸的溶液中生成 Fe²⁺Fe³⁺H⁺，Fe₃C与过量浓硝酸反应后生成 Fe（NO₃）₃；
（3）①分离可溶物和不溶物用过滤，除去固体上的少量可溶性杂质用洗涤；
②Na₂CO₃溶液水解显碱性故可以除油污；
③Fe²⁺与HCO₃^-可发生双水解反应生成FeCO₃沉淀；
④FeCO₃与氧气反应生成三氧化二铁和二氧化碳．
解答：解：（1）活泼金属失电子做负极，Fe-2e^-=Fe²⁺，吸氧腐蚀时消耗氧气，故乙试管中的导管内水柱上升，
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；A； 
（2）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，Y为四氧化三铁，将四氧化三铁溶于过量盐酸的溶液中生成 Fe²⁺Fe³⁺H⁺，Fe₃C与过量浓硝酸反应后生成 Fe（NO₃）₃，故答案为：Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺；Fe（NO₃）₃；
（3）①分离可溶物和不溶物用过滤，除去固体上的少量可溶性杂质用洗涤，故答案为：过滤；洗涤；
②Na₂CO₃溶液水解显碱性故可以除油污，故答案为：CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-；
③Fe²⁺与HCO₃^-可发生双水解反应生成FeCO₃，故答案为：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
④在空气中煅烧FeCO₃，FeCO₃与氧气反应生成三氧化二铁和二氧化碳，故答案为：4FeCO₃+O₂2Fe₂O₃+4CO₂．
点评：本题考查铁及其化合物的性质，掌握Fe²⁺Fe³⁺的水解是解题的关键．