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3.某不锈钢(主要成分为Fe)样品中含有铝、铜等(其它成分忽略),为了测定该合金中铁的含量,有人设计如下工艺流程:

(1)滤液C中溶质含有NaAlO2、NaCl、NaOH (写化学式);
(2)反应②的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,如何验证滤液A中含Fe2+,而不含Fe3+取少量滤液A于试管中,滴几滴KSCN溶液,溶液不变色,再加氯水(或通氯气),溶液变为血红色.
(3)对所得Fe2O3固体称量得质量为b g,计算该样品中铁元素质量分数的表达式为(用含a、b的式子表示)$\frac{7b}{10a}$×100%.

分析 不锈钢(主要成分为Fe)样品中含有铝、铜等,加入足量稀盐酸铁、铝溶解为氯化亚铁和氯化铜溶液,铜不溶解,过滤得到滤渣A为铜,滤液A中含有的溶质成分为FeCl2、AlCl3,通过氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁得到溶液B中为FeCl3、AlCl3,B溶液中加入过量氢氧化钠溶液过滤,得到红褐色氢氧化铁沉淀和滤液C,滤液C中含有的溶质NaAlO2、NaCl、NaOH,红褐色沉淀氢氧化铁加热分解得到氧化铁,以此解答该题.

解答 解:不锈钢(主要成分为Fe)样品中含有铝、铜等,加入足量稀盐酸铁、铝溶解为氯化亚铁和氯化铝溶液,铜不溶解,过滤得到滤渣A为铜,滤液A中含有的溶质成分为FeCl2、AlCl3,通过氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁,2FeCl2+Cl2=2FeCl3,得到溶液B中为FeCl3、AlCl3,B溶液中加入过量氢氧化钠溶液反应为:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl,过滤得到红褐色氢氧化铁沉淀和滤液C,滤液C中含有的溶质NaAlO2、NaCl、NaOH,红褐色沉淀氢氧化铁加热分解得到氧化铁;
(1)依据上述分析可知滤液C中含有的NaAlO2、NaCl、NaOH,故答案为:NaAlO2、NaCl、NaOH;
(2)反应②的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,滤液A中含有的溶质成分为FeCl2、AlCl3,验证滤液A中含Fe2+,而不含Fe3+,利用铁离子和亚铁离子的检验方法设计实验步骤分析,实验步骤为:取少量滤液A于试管中,滴几滴KSCN溶液,溶液不变色,再加氯水(或通氯气),溶液变为血红色,证明溶液中含有亚铁离子;
故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;取少量滤液A于试管中,滴几滴KSCN溶液,溶液不变色,再加氯水(或通氯气),溶液变为血红色;
(3)样品质量为ag,所得Fe2O3固体称量得质量为b g,该样品中铁元素质量分数=$\frac{\frac{bg}{160g/mol}×2×56g/mol}{ag}$×100%=$\frac{7b}{10a}$×100%,故答案为:$\frac{7b}{10a}$×100%.

点评 本题考查混合物的分离和提纯,侧重考查分析计算能力,明确流程图中发生的反应及操作方法是解本题关键,知道各物质的成分,题目难度不大.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

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颜色黄色绿色蓝色
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