Question

【題目】鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛，請根據下列實驗回答問題。

(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是_______________________；

Y與過量濃硝酸反應后溶液中含有的鹽的化學式為__________。

(2)某溶液中含有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是________(填字母)。

A．Mg2＋ B．Fe2＋ C．Al3＋ D．Cu2＋

(3)氧化鐵是重要工業顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下：

回答下列問題：

①操作Ⅰ的名稱是________；操作Ⅱ的名稱是________________；

操作Ⅱ的方法為________________________________________________________。

②Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用離子方程式表示)_______________。

③請完成生成FeCO3沉淀的離子方程式：_________________________________。

Answer 1

【答案】 Fe2＋、Fe3＋、H＋ Fe(NO3)3 BC 過濾 洗滌 在漏斗中加入適量蒸餾水至恰好浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復2～3次 CO＋H2OHCO＋OH－ Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O

【解析】(1)Fe3C在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe3O4，溶于過量的鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的陽離子是Fe2+、Fe3+、H+，硝酸具有強氧化性，Fe3O4與過量的濃硝酸反應生成硝酸鐵；
(2)加入過量的NaOH，Al3+轉化為偏鋁酸根，Mg2+、Fe2+、Cu2+轉化為氫氧化物沉淀，且氫氧化亞鐵易被氧化，灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅、氧化鐵，用過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+，與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是Al3+、Fe2+，故選BC；
(3)①由工藝流程可知，操作I是將固體與液體分離，應采取過濾的方法；FeCO3沉淀會附著其它離子，需要進行洗滌，減少雜質，具體操作為：在漏斗中加入適量蒸餾水，浸沒過沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復2—3次；
②碳酸鈉溶液中碳酸根水解CO32-+H2OHCO3-+OH-，溶液呈堿性，油污主要為油脂，堿性條件下水解而除去；
③由工藝流程可知，操作I所得的濾液中主要有硫酸亞鐵，加入碳酸氫銨，實質是亞鐵離子與碳酸氫根離子反應，生成FeCO3，同時生成二氧化碳、水，反應離子方程式為：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。