Question

【題目】下圖中A～J均代表無機物或其水溶液，其中A是紅色固體，H是生活中常見的液體，J是磁性材料，而B、D、G是單質，B是地殼中含量最高的金屬元素，G是氣體。根據(jù)圖示回答問題：

(1)寫出下列物質的化學式：A_______，I___________。

(2)反應②的化學方程式是____________。

(3)上述物質D可與硫酸反應生成FeSO4,利用FeSO4可制得一種高效凈水劑。方程式如下，若FeSO4和O2的化學計量數(shù)之比為2∶1，試配平下列方程式______：FeSO4＋K2O2→K2FeO4＋K2O＋K2SO4＋O2↑。

(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)作為高效的綠色水處理劑，在水中發(fā)生反應生成Fe(OH)3，高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是____、____。

(5)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備氧化鐵的流程如下：回答下列問題：

①操作I、Ⅱ的名稱分別是_____、_________。

②加入NH4HCO3溶液后過濾，所得濾液的主要成份是：_________。

③寫出在空氣中鍛燒FeCO3的化學方程式________；

(6)有些同學認為KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定：a.稱取2.850g綠礬 (FeSO4·7H2O)產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為 20.00mL。計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質量分數(shù)為_____。

Answer 1

【答案】Fe2O3 AlCl3 3Fe ＋ 4H2O(g) Fe3O4 ＋ 4H2 2FeSO4＋6K2O2 == 2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4＋O2↑ 強氧化性 吸附凈水 過濾 洗滌 硫酸銨 4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2 97.54%

【解析】

J是磁性材料即為四氧化三鐵，推出D為鐵，H為水，G為氫氣，B是地殼中含量最高的金屬元素即為鋁，根據(jù)A和B反應，和A的顏色，推出A為氧化鐵，G是氣體，根據(jù)F到I的反應可知F為偏鋁酸根，I為鋁離子，C為強堿。

純堿主要是利用水解原理去除油污，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，過濾后，向濾液中加入過量的碳酸氫銨，發(fā)生反應生成碳酸亞鐵、硫酸銨、二氧化碳氣體，再過濾洗滌干燥，再空氣中煅燒得到氧化鐵。

⑴寫出下列物質的化學式A：Fe2O3，I：AlCl3，

故答案為Fe2O3；AlCl3；

⑵反應②是鐵和水蒸氣再高溫下反應，其化學方程式是3Fe ＋ 4H2O(g) Fe3O4 ＋ 4H2，

故答案為3Fe ＋ 4H2O(g) Fe3O4 ＋ 4H2；

⑶若FeSO4和O2的化學計量數(shù)之比為2∶1，利用化合價升降守恒，2個鐵升高8個價態(tài)，得到1個氧氣升高2個價態(tài)，共升高10個價態(tài)，降低也應該降低10個價態(tài)，因此方程式配平為2FeSO4＋6K2O2 == 2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4＋O2↑，

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

⑷高鐵酸鉀(K2FeO4)作為高效的綠色水處理劑，在水中發(fā)生反應生成Fe(OH)3，高鐵酸鉀化合價降低，具有強的氧化性，生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性，吸附水中的雜質，因此高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是強氧化性、吸附凈水，

故答案為強氧化性；吸附凈水；

⑸①根據(jù)操作I后面濾渣可推出該步驟為過濾，根據(jù)操作Ⅱ后面干燥可知該步驟為洗滌，

故答案為過濾；洗滌；

②加入NH4HCO3溶液和硫酸亞鐵反應生成碳酸亞鐵和硫酸銨，所得濾液的主要成份是硫酸銨，

故答案為硫酸銨；

③在空氣中鍛燒FeCO3的反應生成氧化鐵和二氧化碳氣體，其化學方程式4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2，

故答案為4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2；

⑹5FeSO4 ——KMnO4，根據(jù)關系得出硫酸亞鐵的物質的量，

質量分數(shù)為，

故答案為97.54%。