Question

【題目】工業(yè)上利用綠礬制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：

（1）制備FeCO3時(shí)，選用的加料方式是_______________（填字母）。

a．將FeSO4溶液與Na2CO3 溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中

b．將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中

c．將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中

（2）生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是________________。

（3）干燥過(guò)程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過(guò)程中會(huì)有少量FeCO3·nH2O被空氣氧化為FeOOH，其化學(xué)方程式為________________。

（4）取干燥后的FeCO3樣品12.49 g隔絕空氣焙燒至600℃，質(zhì)量變?yōu)?/span>8.00 g，繼續(xù)加熱最終得到Fe 6.16 g，則600℃產(chǎn)物的可能組成為_______________（寫出一種即可），計(jì)算FeCO3樣品中FeCO3與FeOOH的質(zhì)量_____________（寫出計(jì)算過(guò)程）。

Answer 1

【答案】 c 取最后一次的洗滌濾液1~2 mL 于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈 4(FeCO3·nH2O)+O24FeOOH+4CO2+(4n2)H2O FeO與Fe2O3（或FeO與Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4等） 設(shè)樣品中FeCO3物質(zhì)的量為x；FeOOH物質(zhì)的量為y；依據(jù)鐵元素守恒得到：x+y=6.16 g/56 g·mol1；質(zhì)量關(guān)系：116 g·mol1×x+89 g·mol1×y=12.49 g，解得x=0.1 mol；y=0.01 mol；得到質(zhì)量為FeCO3：11.6 g，F(xiàn)eOOH：0.89 g。

【解析】（1）利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反應(yīng)制備FeCO3，由于Na2CO3溶液堿性較強(qiáng)，可能會(huì)生成Fe(OH)2沉淀，如果將Na2CO3加入FeSO4溶液中，Fe2+是過(guò)量的，并且FeSO4溶液為酸性，Fe2+不易形成Fe(OH)2沉淀，容易與Fe2+結(jié)合為沉淀析出。因此為避免生成Fe(OH)2沉淀，應(yīng)將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中。

（2）取最后一次的洗滌濾液1~2 mL于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈。

（3）干燥過(guò)程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過(guò)程中會(huì)有少量FeCO3·nH2O被空氣氧化為FeOOH，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒和原子守恒，寫出化學(xué)方程式為4(FeCO3·nH2O)+O24FeOOH+4CO2+

(4n2)H2O。

（4）樣品為FeCO3和FeOOH，依據(jù)元素化合價(jià)可知鐵元素化合價(jià)為二價(jià)和三價(jià)，加熱焙燒600℃，質(zhì)量變?yōu)?/span>8.00 g，分解生成了鐵的氧化物、二氧化碳和水；根據(jù)鐵元素化合價(jià)判斷，氧化物中含有亞鐵離子和鐵離子，氧化物為FeO與Fe2O3或FeO與Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4；設(shè)樣品中FeCO3物質(zhì)的量為x；FeOOH物質(zhì)的量為y；

依據(jù)鐵元素守恒得到：x+y=6.16 g/56 g·mol1；質(zhì)量關(guān)系：116 g·mol1×x+89 g·mol1×y=12.49 g

計(jì)算得到x=0.1 mol；y=0.01 mol；

得到質(zhì)量為FeCO3：11.6 g，F(xiàn)eOOH：0.89 g。