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    铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英、石灰石等混合物．某化学兴趣小组从铁砂中分离出磁性氧化铁，并进行铝热反应实验．

    （1）取磁性氧化铁按图甲装置进行铝热反应，现象很壮观．取少许反应生成的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色．出现这种结果的原因，除了可能混有没反应的磁性氧化铁外，还有一个原因是
     
    ．
    （2）为了克服图甲的缺陷，改用图乙装置进行铝热反应，主要步骤如下：
    ①在一个广口容器中放进一定量的干燥细沙；
    ②将一定量的铁砂和铝粉混合物装在纸漏斗中并埋入细沙里；
    ③将一定量的镁粉和氯酸钾混合物放在铝热剂上；
    ④再放上引火剂；引火反应，冷却；⑤取出反应后的铁块（如图丙）
    请写出铝热反应的化学方程式：
     
    取少许反应生成的铁块溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液没有出现血红色．实验中干燥细沙的主要作用是
     
    ．
    （3）测定图乙反应所得的铁块纯度，流程如图所示．几种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH参考表格
    Fe2+Fe3+Al3+Mg2+
    开始沉淀时的pH7.52.84.29.6
    沉淀完全时的pH9.04.0511
    ．

    ①试剂A应选择
     
    ，试剂B应选择
     
    ．
    A．稀盐酸    B．氧化铁    C．H2O2溶液    D．氨水     E．MgCO3固体
    ②操作Ⅰ的名称为
     
    ．操作Ⅱ的名称为
     
    ．固体M完全转化为固体N的标志是
     
    ．
    ③已知常温下Fe（OH）3的KSP=4.0×10-38，求反应Ⅲ后溶液中c（Fe3+）=
     
     mol/L
    ④若最终红色粉末质量为14.14g，则该铁块的纯度是
     
    ．如果直接洗涤、烘干和称量固体M的质量，计算铁块的纯度，则计算结果会
     
    （填“偏大”“偏小”或“无影响“）．原因是
     
    ．
    考点：探究铝热反应,探究物质的组成或测量物质的含量
    专题：几种重要的金属及其化合物
    分析：（1）考虑生成的熔融的铁的还原性，可以被空气中的氧气氧化导致生成三价的铁；
    （2）金属铝在高温下与四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，据此写出反应的化学方程式；用干燥细沙可以防止生成的铁被空气中的氧气氧化；
    （3）①根据题意可知，本实验要定量检测所得“铁块”的成分，故要通过实验流程，将铁元素完全沉淀；而根据表格可知，要使铁元素完全沉淀而铝和镁不沉淀，需将Fe2+转化为Fe3+，然后沉淀；
    ②根据操作Ⅰ需要分离出难溶物、操作Ⅱ由氢氧化铁得到氧化铁判断操作方法；灼烧完全的标志是物质前后两次灼烧质量相差不大于0.1g；
    ③根据Fe（OH）3的Ksp的表达式来进行计算；
    ④根据10.0g的铁块中的铁元素最终全到了最终红色粉未M中，根据铁原子的守恒来计算；如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量，计算“铁块”的纯度，此时应考虑Fe（OH）3的分解，引起计算结果偏小．
    解答： 解：（1）铝热反应生成的熔融的铁具有很强的还原性，可以被空气中的氧气氧化导致生成三价的铁，
    故答案为：生成的红热的铁在掉落到蒸发皿过程中，表面被空气氧化为Fe3O4；
    （2）四氧化三铁与铝在高温下发生反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为：8Al+3Fe3O4
     高温 
    .
     
    4Al2O3+9Fe；反应生成的铁容易被空气氧化，实验中干燥细沙可防止生成的铁被氧化，
    故答案为：8Al+3Fe3O4
     高温 
    .
     
    4Al2O3+9Fe；防止生成的铁被氧化；
    （3）①根据表格 可知，要使铁元素完全沉淀而铝离子和镁离子不沉淀，需将Fe2+转化为Fe3+，故需要加入H2O2；然后调节4≤pH＜4.2即可将Fe3+沉淀而Al3+、Mg2+不沉淀，调节pH选用的试剂不能用氧化铁，因为会引起红色粉未M的质量偏大，故应选用氨水，
    故答案为：C；D；
    ②操作Ⅰ的目的是将生成的氢氧化铁从混合液中分离，操作方法为过滤、洗涤；操作Ⅱ为将氢氧化铁转化成氧化铁，操作方法为灼烧；灼烧完全的标志是物质前后两次灼烧质量相差不大于0.1g，
    故答案为：过滤、洗涤；灼烧；最后两次称量质量差小于0.1g；
    ③根据Fe（OH）3的Ksp=c（Fe3+）?c3（OH-）=4×10-38，而pH=4，故c（OH-）=10-10mol/L，带入Ksp=c（Fe3+）?c3（OH-）=4×10-38，解得：c（Fe3+）=4×10-8 mol/L，
    故答案为：4×10-8；
    ④最终红色粉未M为Fe2O3，根据10.0g的铁块中的铁元素最终完全转化成14.14g Fe2O3，故铁原子的质量为：m（Fe）=
    14.14g
    160g/mol
    ×2×56gmol=89.898g
    故该“铁块”的纯度为：
    9.898g
    10g
    ×100%=98.98%；
    如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量，烘干过程中会引起Fe（OH）3的分解，故会导致计算结果偏小，
    故答案为：98.98%；偏小；Fe（OH）3在烘干过程中会有部分发生分解反应，质量变小．
    点评：本题综合考查了探究物质组成、测量物质含量及铝热反应，试题综合性较强，难度较大，注意掌握铝热反应原理，明确难溶物溶度积常数的含义及应用方法，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．
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    ：
    （2）过程I加入铁屑的主要作用是
     
    ，分离得到固体的主要成分是
     
    ，从固体中分离出铜需采用的方法是
     
    ；
    （3）过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为
     
    ；
     
    ．

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    ．
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    ．

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    B、
    2c
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    c
    a+b-c
    D、
    2c
    a+3b-2c

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