Question

【题目】FeCO3与砂糖混用可作补血剂。以黄铁矿烧渣(含CuO、Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)为主要原料制备FeCO3的流程如下:

(1)质量分数为30%(密度是1.176 g·cm-3)的稀硫酸的物质的量浓度为________。

(2)检验滤液A中存在Fe2+的试剂是________。

(3)加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀外,还有两个作用,分别写出这两个反应的离子方程式:____________ ， ________________。

(4)写出滤液C与NH4HCO3溶液反应的离子方程式:_____________________。

(5)FeCO3在空气中灼烧可制得铁系氧化物材料。已知25 ℃,101 kPa时:

4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH=-1 648 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393 kJ·mol-1

2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)2FeCO3(s)ΔH=-1 480 kJ·mol-1

写出FeCO3在空气中灼烧生成Fe2O3的热化学方程式:________。

(6)某兴趣小组为充分利用副产品,欲利用滤渣D为原料制取Al2O3,请补充完成实验步骤:向滤渣D中加入适量________溶液,_______________________________。

Answer 1

【答案】 3.6 mol·L-1 酸性KMnO4溶液 Fe+2Fe3+3Fe2+ Fe+Cu2+Fe2++Cu Fe2++2HCO3--FeCO3↓+CO2↑+H2O 4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=-260 kJ·mol-1 NaOH 过滤,向滤液中通入足量CO2,过滤并洗涤沉淀,加热所得沉淀至恒重,即可得氧化铝

【解析】（1）考查物质的量浓度的计算，c=1000ρw%/M=1000×1.176×30%/98mol·L－1=3.6mol·L－1；（2）本题考查离子的检验，滤液A中含有的离子是H＋、Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、SO42－，检验Fe2＋，可以利用Fe2＋的还原性，即加入KMnO4溶液、溴水等，如果溶液颜色褪去，说明溶液中含有Fe2＋，也可以用铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀，说明存在Fe2＋；（3）考查铁及其化合物的性质，滤液A中含有离子是H＋、Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、SO42－，加入铁单质，发生的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋；（4）根据流程，加入NH4HCO3溶液后，得到FeCO3，离子反应方程式为Fe2＋+2HCO3－- FeCO3↓+CO2↑+H2O ；（5）考查热化学反应方程式的计算，FeCO3与氧气的反应是4FeCO3＋O2=2Fe2O3＋4CO2↑，①4Fe(s)+3O2(g) =2Fe2O3(s)，②C(s)+O2(g)= CO2(g)，③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3，根据盖斯定律，①＋②×4－③×2，得到：△H=(－1648－393×4＋1480×2)kJ·mol－1=－260kJ·mol－1，即热化学反应方程式为4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=-260 kJ·mol－1；（6） 考查物质的制备， 根据问题(3)，滤渣D含有成分是Fe、Cu、Al(OH)3，利用氢氧化铝的两性，加入适量的NaOH，然后过滤，向滤液中通入足量CO2，过滤并洗涤沉淀，加热所得沉淀至恒重，即可得氧化铝。