Question

(14分)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溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是________________________。

(2)某溶液中有Mg^2＋、Fe^2＋、Al^3＋、Cu^2＋等四种离子，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到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是________；

A．Mg^2＋　　B．Fe^2＋         C．Al^3＋      D．Cu^2＋

(3)氧化铁是重要工业颜料，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________，操作Ⅱ的名称是________。

②写出在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式                      ；

(4)有些同学认为KMnO₄溶液滴定也能进行铁元素含量的测定(5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋===5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O)。

a.称取2.850g绿矾（FeSO₄·7H₂O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；

b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；

c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。

①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250 mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需_____________________________________________。

②某同学设计的下列滴定方式，最合理的是________。(夹持部分略去)(填字母序号)

③计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为              。

Answer

(14分）(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋ (2)B、C

(3)①过滤（1分） 洗涤（1分） ②4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2

(4)①250 mL容量瓶 ②b ③0.975(其余均为2分）

【解析】（1）磁性的固体Y应该是四氧化三铁，所以与足量盐酸反应后，溶液中的阳离子分别是Fe2＋、Fe3＋、H＋。

（2）氢氧化钠是过量的，因此得不到氢氧化铝沉淀。又因为氢氧化亚铁极易被氧化生成氢氧化铁，所以滤渣应该是氢氧化铁、氢氧化镁和氢氧化铜。滤渣灼烧后生成氧化铁、氧化镁和氧化铜，与足量盐酸反应生成氯化铁、氯化镁和氯化铜，因此所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Fe2＋、Al3＋，即答案选BC。

（3）①滤渣从溶液中分离出的方法是过滤，即操作I的名称是过滤。碳酸亚铁沉淀在烘干、煅烧之前必须进行洗涤，所以操作Ⅱ的名称是洗涤。

②由于亚铁离子极易被氧化，所以在空气中煅烧碳酸亚铁的的化学方程式是4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。

（4）①由于是配制250ml溶液，所以还需要250 mL容量瓶。

②样品的水溶液是显酸性的，应该用酸式滴定管。同样高锰酸钾溶液具有强氧化性，也应该用酸式滴定管，所以答案选b。

③根据5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O可知，25ml溶液中含有的亚铁离子的物质的量是0.01000mol/L×0.02L×5＝0.001mol，则FeSO4·7H2O的质量0.001mol×278g/mol×10＝2.78g，所以样品中FeSO4·7H2O的质量分数为2.78g÷2.850g＝0.975，即97.5％。