以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下:Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O.Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液.Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合.得到含FeCO3的浊液.Ⅳ.将浊液过滤.用90 ℃热水洗涤沉淀.干燥后得到FeCO3固体.Ⅴ.煅烧FeCO3.得到Fe2O3固体.已知:NH4HCO3在热水中会分解.⑴Ⅰ中.加足量� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO₄·7H₂O。
Ⅱ.将FeSO₄·7H₂O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO₄溶液与稍过量的NH₄HCO₃溶液混合，得到含FeCO₃的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤，用90 ℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO₃固体。
Ⅴ.煅烧FeCO₃，得到Fe₂O₃固体。
已知：NH₄HCO₃在热水中会分解。
⑴Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe³^＋，该反应的离子方程式是         。
⑵Ⅱ中，需加一定量酸，该酸最好是             。运用化学平衡原理以及离子方程式简述该酸的作用                                                 。
⑶Ⅲ中，生成FeCO₃的离子方程式是                                    。若FeCO₃浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是                          。
(4)Ⅳ中，通过检验SO₄^2-来判断沉淀是否洗涤干净，检验SO₄^2-的操作是
(5)已知煅烧FeCO₃的化学方程式是4FeCO₃＋O₂=2Fe₂O₃＋4CO₂。现煅烧464.0 kg的FeCO₃，得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe₂O₃的质量是        kg。

（15分）⑴ Fe＋2Fe³^＋＝3Fe²^＋（2分）
⑵ 硫酸（2分）加入硫酸，H^＋浓度增大，使Fe²^＋＋2H₂OFe(OH)₂＋2H^＋的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe²^＋的水解（2分）
⑶Fe²^＋＋2HCO₃^-==FeCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O（2分）；4FeCO₃＋6H₂O＋O₂==4Fe(OH)₃＋4CO₂（2分）
⑷取少量洗涤后的溶液放入试管中，滴加酸化的BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净(2分)
⑸288.0 (3分）

解析试题分析：（1）Fe可以和铁离子反应生成亚铁离子，反应的离子方程式是Fe+2Fe³⁺＝3Fe²⁺。
（2）由于不能引入杂质，所以加入的酸最好是硫酸。由于亚铁离子在溶液中存在水解平衡，加入硫酸，H^＋浓度增大，使反应Fe²^＋＋2H₂OFe(OH)₂＋2H^＋的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe²^＋的水解。
（3）FeSO₄溶液与稍过量的NH₄HCO₃溶液混合，亚铁离子和碳酸氢根离子水解相互促进生成碳酸亚铁和二氧化碳，反应的离子方程式是Fe²^＋＋2HCO₃^-==FeCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O；生成的碳酸亚铁中，亚铁离子易被氧气氧化为三价铁，所以FeCO₃浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，反应的化学方程式是4FeCO₃＋6H₂O＋O₂==4Fe(OH)₃＋4CO₂。
（4）硫酸根离子可以和钡离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀，因此检验硫酸根是否存在可以验证沉淀是否洗净，具体操作是取少量洗涤后的溶液放入试管中，滴加酸化的BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净。
（5）假设Fe₂O₃物质的量为x mol，FeO的物质的量为y mol，则160x＋72y＝316800、（2x＋y）×116＝464000，解得x＝1800mol，所以产品中Fe₂O₃的质量160g/mol×1800mol＝288000g＝288kg。
考点：考查铁及其化合物的性质；水解平衡的应用；SO₄²^－的检验；物质含量的有关计算等

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO₄·5H₂O。

已知：Cu⁺在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu²⁺。
（1）操作①的名称为____。，
（2）若固体①的成分为混合物，则其成分的化学式为____。
（3）将H₂O₂加入滤液①中，发生反应的离子方程式为。
（4）调pH可选用的药品为____。

A．NaOH溶液

B．CuO

C．氨水

D．CuCO₃

（5）获得的CuSO₄·5H₂O晶体表面附着杂质离子，常用酒精洗涤的原因是。

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科目：高中化学 来源： 题型：问答题

（14分）某同学探究同周期元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。

实验步骤	实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液	A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色
②向新制得的Na₂S溶液中滴加新制氯水	B．有气体产生，溶液变成浅红色
③将金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中	C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中	D．反应较快，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中	E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl₃溶液中滴加NaOH溶液至过量	F．生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告。
（1）实验目的：研究同周期元素性质递变规律。
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na₂S溶液，
AlCl₃溶液，NaOH溶液等。
仪器：，，烧杯，试管，试管夹，镊子，小刀，玻璃片等。
（3）实验内容：（完成实验步骤对应的实验现象的标号和离子方程式）

实验步骤	实验现象	离子方程式
①		（不需填写）
②
③
④	C	（不需填写）
⑤	D
⑥

（4）实验结论：从左向右，同周期元素原子的失电子能力递减，得电子能力递增。

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科目：高中化学 来源： 题型：问答题

用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O。工艺流程如下：

（一定条件下，MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂）
已知：生成氢氧化物沉淀的pH

	Al(OH)₃	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃
开始沉淀时	3.4	6.3	2.7
完全沉淀时	5.2	9.7	3.2

（1）H₂SO₄溶解A1₂O₃的离子方程式是               ;
（2）检验滤液中还存在Fe²^＋的方法是            (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤:
（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH为3.2；
（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
（Ⅲ）加入MnSO₄至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的         ；调节溶液的pH为3.2的目的是          。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是      ，写出其反应方程式                ；
③Ⅲ中加入MnSO₄的目的是          。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是         （填化学式）。

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科目：高中化学 来源： 题型：计算题

（10分）将54.4 g铁粉和氧化铁的混合物中加入200 mL的稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气4.48 L（标准状况）．反应后的溶液中滴加KSCN不显红色，且无固体剩余物，求：⑴．混合物铁和氧化铁各是多少克？⑵．原稀硫酸物质的量浓度？⑶．反应后得到FeSO₄的物质的量是多少？

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科目：高中化学 来源： 题型：计算题

钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe₃O₄。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入粉末质量/g	13.68	27.36	34.20
生成气体的体积（标准状况）/L	2.912	5.824	6.720

完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe₃O₄)= ，m＝。
（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu²^十、Fe²⁺、Fe³⁺同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

（9分）无水AlCl₃是一种重要的有机合成催化剂，该物质在183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾。某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl₃，实验装置如下图所示。

请回答下列问题：
（1）制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是________。
a．加入MnO₂粉末 b．点燃A中酒精灯 c．加入浓盐酸 d．点燃D处酒精灯
（2）写出A装置中发生反应的离子方程式___________________________________。
（3）装置B中的试剂是__________。该装置存在安全隐患，请指出。
（4）甲同学认为F和G可以用一种仪器替代，且加入一种药品即可达到相同效果。这种药品可以是____。
（5）E中得到少量白色粉末，打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成，用化学方程式表示其原因____________________________________________。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

（14分）FeSO₄·7H₂O广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO₄·7H₂O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空：

(1)铁屑与稀硫酸反应前，应用10% Na₂CO₃溶液浸泡几分钟，操作目的是_____，浸泡后，用____（填操作方法）分离并洗涤铁屑。
(2)操作a为_______________。
(3)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②____________________。
(4) FeSO₄·7H₂O是某些补血剂的主要成分，实验室要测定某补血剂中铁元素的含量。
I．方案一：可用KMn0₄溶液进行氧化还原滴定。在配制100mL 1.00 × 10 ^{- 2}mol·L-¹的KMnO₄溶液时，所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒，还有___________（填仪器名称）。在配制过程中，下列说法正确的是____________（填序号字母）。

A．KMnO₄溶于水不放热，可以直接在容量瓶中溶解

B．容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验

C．定容后摇匀，凹液面低于刻度线，再加水至凹液面最低点与刻度线相平

D．如果定容时加水超过刻度线必须毓配制

II．方案二：将FeSO₄·7H₂O最终转化为Fe₂O₃，测定质量变化，操作流程如下：

①步骤④中一系列操作依次是：过滤、洗涤、______、冷却、称量。
②假设实验过程中Fe无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量______g（用含a的代数式表示）。
③若步骤③加入X溶液的量不足，则最后测出每片补血剂含铁元素的质量将______（填“偏大，’．“偏小”或“不变”）。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与硫酸反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定，以下实验过程不完整，请补充完整。

（1）按上图组装仪器，并______________________________________________；
（2）将8.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，____________________________，
点燃A处酒精灯；
（4）充分反应后，撤掉酒精灯，________________________________________；
（5）测得反应后装置B增重2.25 g，则铁矿石中氧的百分含量为________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定，流程如下。

（1）步骤④中煮沸的作用是___________________________________________。
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、250 mL容量瓶、________。
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
e．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
f．滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果偏大
（4）若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L^－1 KI溶液20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。

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