Question

【题目】铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。

（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溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________。

（2）某溶液中有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________。

（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________。

②Na2CO3溶液可以除油污，原因是____________________________。

③加入稍过量NH4HCO3溶液的作用是________。

④请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：______________________。

⑤若上述过程中煅烧不充分，会含有少量的FeO，试设计实验验证产品中有FeO杂质_____________________。

Answer 1

【答案】Fe2＋、Fe3＋、H＋Fe2＋、Al3＋过滤碳酸钠溶液水解显碱性，碱性条件下能促进油脂的水解调节溶液pH使Fe2＋转化为FeCO3Fe2＋＋2HCO3-=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O取分解后固体加硫酸溶解，取硫酸溶解后的溶液少许于试管中，滴加少量稀酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色。

【解析】

（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；

（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）①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过量的方法；

②碳酸钠溶液水解显碱性，碱性条件下能促进油脂的水解；

③④由工艺流程可知，操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁，加入碳酸氢铵，实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应，生成FeCO3，同时生成二氧化碳、水；

⑤2价铁离子具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。

（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＋；

（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＋；

（3）①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过量的方法；

②碳酸钠溶液水解显碱性，碱性条件下能促进油脂的水解；

③由工艺流程可知，操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁和过量的硫酸，加入碳酸氢铵的作用是调节溶液的pH，将亚铁离子转化为成FeCO3；④反应离子方程式为：Fe2＋+2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

⑤分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述固体加硫酸溶解，取硫酸溶解后的溶液少许于试管中，滴加少量稀酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色。