Question

【题目】铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。

（1）写出铁元索在周期表中的位置__________。

（2）写出在空气中Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式____________。

（3）绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料，易变质。

①由FeSO4溶液制得FeSO4·7H2O过程中的操作有______、过滤、洗涤、干燥。

②检验绿矾是否变质的试剂是________。

（4）利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:

①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在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为_______________。

②取干燥后的FeCO3样品12.49g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16g，计算样品中杂质FeOOH的质量___________。

（5）以羰基化合物为载体运用化学平衡移动原理分离、提纯某纳米级活性铁粉(含有一些不反应的杂质)，反应装置如下图。

Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) △H<0，T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。

Answer 1

【答案】 第四周期第Ⅷ族 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 蒸发浓缩、冷却结晶 KSCN溶液 4FeCO3·nH2O+O2=4FeOOH+4CO2+(4n-2)H2O 0.89g <

【解析】（1）铁的核电荷数为26，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,位于周期表中第四周期第Ⅷ族；正确答案：第四周期第Ⅷ族。

（2）Fe(OH)2与空气中的氧气、水共同反应生成Fe(OH)3，化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ；正确答案：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 。

（3）①由FeSO4溶液先进行加热浓缩，变为浓溶液，然后冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，制得FeSO4·7H2O；正确答案：蒸发浓缩、冷却结晶。

②亚铁离子还原性较强，易被氧化为铁离子；因此检验绿矾是否变质，就是要检验铁离子的存在，可以用硫氰化钾溶液，若出现红色溶液，则有铁离子存在，绿矾(FeSO4·7H2O)已变质；正确答案：KSCN溶液。

（4）①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,根据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒规律,化学方程式为: 4FeCO3·nH2O+O2=4FeOOH+4CO2+(4n-2)H2O ；正确答案：4FeCO3·nH2O+O2=4FeOOH+4CO2+(4n-2)H2O 。

②设样品中FeCO3的物质的量为xmol, FeOOH的物质的量为ymol,则根据质量守恒和铁原子的量守恒列方程如下：116x+89y=12.49，x+y=6.16/56=0.11，解之得y=0.01mol，样品中杂质FeOOH的质量为0.01×89=0.89g,正确答案：0.89g。

（5）反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5，△H<0，铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量,低温有利于合成易挥发的羰基合铁,羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到较高温度区域T2时,羰基合铁分解,纯铁粉残留在右端，一氧化碳循环利用，所以T1<T2；正确答案：<。