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变化。

（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）：

回答下列问题：

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，此时理论上使Al3+恰好沉淀完全即溶液中c(Al3+)=1×10-5mol/L，则溶液的pH为____________。

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适量氧化铜粉末会产生沉淀，写出该沉淀的化学式______________。这一过程的总反应的离子方程式______。

（4）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________________。

Answer 1

【答案】c CO和SO2等 5 Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O Fe(OH)3 3CuO+2Fe3+ + 3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+ 3[Fe(CN)6] 4－+ 4Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3↓

【解析】

（1）磁铁的成分主要是四氧化三铁；

（2）①“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有CO、SO2等；

②根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－32计算要将Al3＋沉淀完全时溶液的pH；

③根据硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成FeCO3写出离子方程式；

（3）因为Fe3+会水解产生较多的H+：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）根据[Fe(CN)6]4-和Fe3+反应生成Fe4[Fe(CN)6]3蓝色沉淀写出离子方程式。

（1）古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，磁铁的成分主要是四氧化三铁，故答案为：c。

（2）①工业废渣主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3、CaO、MgO等杂质，加煤燃烧可生成CO、SO2等有毒气体，“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有CO、SO2等，故答案为：CO、SO2等；

②根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－32，要将Al3＋沉淀完全，c(Al3+)=1.0×10-5，c(OH-)=（1.0×10－32/1×10-5）1/3=1.0×10－9，则溶液的pH=5，故答案为：5；

③步骤iv中，硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成FeCO3的离子方程式为Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，故答案为：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；

(3)因为Fe3+会水解产生较多的H+：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，这一过程的总反应的离子方程式为：3CuO+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+，故答案为：Fe(OH)3；3CuO+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+。

（4）[Fe(CN)6]4-和Fe3+反应生成Fe4[Fe(CN)6]3蓝色沉淀，反应的离子方程式为：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↓。