Question

【题目】工业上利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下：

（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是_______________（填字母）。

a．将FeSO4溶液与Na2CO3 溶液同时加入到反应容器中

b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是________________。

（3）干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH，其化学方程式为________________。

（4）取干燥后的FeCO3样品12.49 g隔绝空气焙烧至600℃，质量变为8.00 g，继续加热最终得到Fe 6.16 g，则600℃产物的可能组成为_______________（写出一种即可），计算FeCO3样品中FeCO3与FeOOH的质量_____________（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】 c 取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净 4(FeCO3·nH2O)+O24FeOOH+4CO2+(4n2)H2O FeO与Fe2O3（或FeO与Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4等） 设样品中FeCO3物质的量为x；FeOOH物质的量为y；依据铁元素守恒得到：x+y=6.16 g/56 g·mol1；质量关系：116 g·mol1×x+89 g·mol1×y=12.49 g，解得x=0.1 mol；y=0.01 mol；得到质量为FeCO3：11.6 g，FeOOH：0.89 g。

【解析】（1）利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反应制备FeCO3，由于Na2CO3溶液碱性较强，可能会生成Fe(OH)2沉淀，如果将Na2CO3加入FeSO4溶液中，Fe2+是过量的，并且FeSO4溶液为酸性，Fe2+不易形成Fe(OH)2沉淀，容易与Fe2+结合为沉淀析出。因此为避免生成Fe(OH)2沉淀，应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中。

（2）取最后一次的洗涤滤液1~2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。

（3）干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH，依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒，写出化学方程式为4(FeCO3·nH2O)+O24FeOOH+4CO2+

(4n2)H2O。

（4）样品为FeCO3和FeOOH，依据元素化合价可知铁元素化合价为二价和三价，加热焙烧600℃，质量变为8.00 g，分解生成了铁的氧化物、二氧化碳和水；根据铁元素化合价判断，氧化物中含有亚铁离子和铁离子，氧化物为FeO与Fe2O3或FeO与Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4；设样品中FeCO3物质的量为x；FeOOH物质的量为y；

依据铁元素守恒得到：x+y=6.16 g/56 g·mol1；质量关系：116 g·mol1×x+89 g·mol1×y=12.49 g

计算得到x=0.1 mol；y=0.01 mol；

得到质量为FeCO3：11.6 g，FeOOH：0.89 g。