Question

铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

I.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A、B的名称分别是______、_____；加入稍过量的NH₄HCO₃溶液的作用是_______。

（2）写出在空气中充分加热煅烧FeCO₃的化学方程式：__________。

II.上述流程中，若煅烧不充分，最终产品中会含有少量的FeO杂质。某同学为测定产品中Fe₂O₃的含量，进行如下实验：

a.称取样品8.00g，加入足量稀H₂SO₄溶解，并加水稀杯至100mL；

b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；

c.用酸化的0.01000mol·L^-1KMnO₄标准液滴定至终点；

d.重复操作b、c2～3次，得出消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL.

（3）写出滴定过程中发生反应的离子方程式：_________。

（4）确定滴定达到终点的操作及现象为_________。

（5）上述样品的质量分数为_________。

（6）下列操作会导致样品中Fe₂O₃的质量分数的测定结果偏低的有______。

a.未干澡锥形瓶                  b.盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗

c.滴定结束时仰视刻度线读数      d.量取待测液的滴定管没有润洗

Answer

过滤 洗涤 调节溶液的pH，使溶液中的Fe2+完全沉淀为FeCO3 4 FeCO3 +O2=2Fe2O3＋4CO2 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 向待测液中再滴加一滴标准液时，振荡，溶液刚好由黄色变成浅紫色，且半分钟内不褪去 96.4% b、c

【解析】（1）操作I后得到滤渣和滤液，所以应为过滤，沉淀干燥前应先洗涤除去杂质。加入NH4HCO3溶液得到碳酸亚铁，因此加入稍过量的NH4HCO3溶液的作用是调节溶液的pH，使溶液中的Fe2+完全沉淀为FeCO3。（2）+2价铁在空气中加热易被氧化为+3价，即Fe2O3，根据原子守恒还有CO2产生，因此在空气中充分加热煅烧FeCO3的化学方程式为4FeCO3 +O22Fe2O3＋4CO2；（3）亚铁离子被酸性高锰酸具有溶液氧化的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；（4）酸性高锰酸钾溶液显紫红色，则终点实验现象是：向待测液中再滴加一滴标准液时，振荡，溶液刚好由黄色变成浅紫色，且半分钟内不褪去；（5）消耗高锰酸钾是0.0002mol，根据方程式可知亚铁离子是0.001mol，因此原物质中亚铁离子是0.001mol×100mL/25mL＝0.004mol，氧化亚铁质量是0.004mol×72g/mol＝0.288g，则氧化铁的质量分数是；（6）a、锥形瓶内有水对结果无影响；b、滴定管未润洗相当于将标准液稀释，所用标准液体积增大，故结果偏小；c、滴定结束时仰视刻度线读数，读取体积偏大，结果偏小；d、量取待测液的滴定管没有润洗，消耗标准液体积偏小，结果偏高。答案选bc。