Question

金属及其化合物在生产生活中占有极其重要的地位，请结合金属及其化合物的相关知识回答下列问题。

（1）含碳量在0.03%∼2%之间某合金，是目前使用量最大的合金，这种合金是___。

A.铝合金     B.青铜      C.镁合金     D.钢

（2）FeCl₃溶液用于腐蚀铜箔印刷线路板，反应的离子方程式为___。

（3）某溶液中有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺等离子，向其中加入过量的Na₂O₂后，过滤，将滤渣投入足量的盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是__(填字母)，大量增加的离子有___（填化学式）。

A.Mg²⁺        B.Fe²⁺      C.Al³⁺    D.Cu²⁺

（4）4Fe(NO₃)₂的高纯度结晶体是一种紫色潮解性固体，适合于制磁性氧化铁纳米粉末，工业上用废铁屑(含Fe和Fe₂O₃及其它不反应的物质)制取Fe(NO₃)₂晶体的方法如图：

①第1步反应若温度过高，将导致硝酸分解，浓硝酸受热分解的化学方程式为___。

②磁性氧化铁的化学式为___，试写出Fe₂O₃与硝酸反应的离子方程式___。

③操作1的名称为___，操作2的步骤为：___、___，过滤洗涤。

Answer

D 2Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ BC Fe3+、Na+ 4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+H2O Fe3O4 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 过滤 蒸发浓缩 冷却结晶

【解析】

(1)目前使用量最大的合金是铁合金，据此分析解答；

(2)铁离子具有氧化性，可氧化铜，生成亚铁离子和铜离子；

(3)加入过量的Na2O2后，过氧化钠氧化亚铁离子，Al3+转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe3+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，投入过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+，据此分析解答；

(4)①浓硝酸不稳定，在加热条件下能分解生成二氧化氮、氧气和水；②磁性氧化铁为四氧化三铁；氧化铁与硝酸反应生成硝酸铁和水；③根据流程图操作1是分离固体和溶液的方法；操作2是从溶液中制取九水合硝酸铁，据此分析解答。

(1)目前使用量最大的合金是铁合金；生铁和钢都是铁的合金，生铁中碳的含量在2.0%--4.3%之间，钢中的含碳量在0.03%--2.0%之间，所以D符合，故答案为：D；

(2)铁离子具有氧化性，可氧化铜，反应的离子方程式为2Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，故答案为：2Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+；

(3)过氧化钠具有强氧化性，能氧化亚铁离子，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，加入过量的Na2O2后，Al3+转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe3+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，投入过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+，与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2+，大量增加的是Fe3+、Na+，故答案为：BC；Fe3+、Na+；

(4)①浓硝酸具有强挥发性，且不稳定，在加热条件下能分解生成二氧化氮、氧气和水，反应方程式为：4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+H2O，故答案为：4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+H2O；

②磁性氧化铁的化学式为Fe3O4，氧化铁与硝酸反应生成硝酸铁和水，离子方程式为：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，故答案为：Fe3O4；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；

③用废铁屑(含Fe和Fe2O3及其它不反应的物质)与浓硝酸反应，通过操作1除去与浓硝酸不反应的物质，因此操作1为过滤；从溶液中制取九水合硝酸铁，需蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：过滤；蒸发浓缩、冷却结晶。