Question

【题目】下图中A～J均代表无机物或其水溶液，其中A是红色固体，H是生活中常见的液体，J是磁性材料，而B、D、G是单质，B是地壳中含量最高的金属元素，G是气体。根据图示回答问题：

(1)写出下列物质的化学式：A_______，I___________。

(2)反应②的化学方程式是____________。

(3)上述物质D可与硫酸反应生成FeSO4,利用FeSO4可制得一种高效净水剂。方程式如下，若FeSO4和O2的化学计量数之比为2∶1，试配平下列方程式______：FeSO4＋K2O2→K2FeO4＋K2O＋K2SO4＋O2↑。

(4)高铁酸钾(K2FeO4)作为高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成Fe(OH)3，高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是____、____。

(5)氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备氧化铁的流程如下：回答下列问题：

①操作I、Ⅱ的名称分别是_____、_________。

②加入NH4HCO3溶液后过滤，所得滤液的主要成份是：_________。

③写出在空气中锻烧FeCO3的化学方程式________；

(6)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定：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/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为 20.00mL。计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为_____。

Answer 1

【答案】Fe2O3 AlCl3 3Fe ＋ 4H2O(g) Fe3O4 ＋ 4H2 2FeSO4＋6K2O2 == 2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4＋O2↑ 强氧化性 吸附净水 过滤 洗涤 硫酸铵 4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2 97.54%

【解析】

J是磁性材料即为四氧化三铁，推出D为铁，H为水，G为氢气，B是地壳中含量最高的金属元素即为铝，根据A和B反应，和A的颜色，推出A为氧化铁，G是气体，根据F到I的反应可知F为偏铝酸根，I为铝离子，C为强碱。

纯碱主要是利用水解原理去除油污，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，过滤后，向滤液中加入过量的碳酸氢铵，发生反应生成碳酸亚铁、硫酸铵、二氧化碳气体，再过滤洗涤干燥，再空气中煅烧得到氧化铁。

⑴写出下列物质的化学式A：Fe2O3，I：AlCl3，

故答案为Fe2O3；AlCl3；

⑵反应②是铁和水蒸气再高温下反应，其化学方程式是3Fe ＋ 4H2O(g) Fe3O4 ＋ 4H2，

故答案为3Fe ＋ 4H2O(g) Fe3O4 ＋ 4H2；

⑶若FeSO4和O2的化学计量数之比为2∶1，利用化合价升降守恒，2个铁升高8个价态，得到1个氧气升高2个价态，共升高10个价态，降低也应该降低10个价态，因此方程式配平为2FeSO4＋6K2O2 == 2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4＋O2↑，

故答案为2FeSO4＋6K2O2 == 2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4＋O2↑；

⑷高铁酸钾(K2FeO4)作为高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成Fe(OH)3，高铁酸钾化合价降低，具有强的氧化性，生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，吸附水中的杂质，因此高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是强氧化性、吸附净水，

故答案为强氧化性；吸附净水；

⑸①根据操作I后面滤渣可推出该步骤为过滤，根据操作Ⅱ后面干燥可知该步骤为洗涤，

故答案为过滤；洗涤；

②加入NH4HCO3溶液和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸铵，所得滤液的主要成份是硫酸铵，

故答案为硫酸铵；

③在空气中锻烧FeCO3的反应生成氧化铁和二氧化碳气体，其化学方程式4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2，

故答案为4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2；

⑹5FeSO4 ——KMnO4，根据关系得出硫酸亚铁的物质的量，

质量分数为，

故答案为97.54%。