Question

3．鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛，請回答下列問題
（1）生鐵中含有一種鐵碳化合物X（Fe₃C）．X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶予過量鹽酸，化學方程式為Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；Y與過量濃硝酸反應后溶液中含有的鹽的化學式為Fe（NO₃）₃；
（2）某溶液中含有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺等離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是BC（填編號）．
A．Mg²⁺      B．Fe²⁺      C．Al³⁺       D．Cu²⁺
（3）氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下：
①NaC0₃溶液可以除油污，原因是（用離子方程式表示）CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-；
②操作Ⅱ中沉淀的洗滌的方法是向漏斗中加入蒸餾水至沒過固體，讓水自然流出，重復2～3次；
③請寫出生成FeC0₃沉淀的離子方程式Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
④實驗室為測定產(chǎn)品純度，1.040g產(chǎn)品中含有的Fe₂O₃準確值為1.015g，而實驗測定結果是1.00g，測定的相對誤差為±1.5%（±1.48%）（以百分比計算）．

Answer 1

分析 （1）FeC在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe₃O₄，與過量的鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵，溶液有剩余的HCl；硝酸具有強氧化性，F(xiàn)e₃O₄與過量的濃硝酸反應生成硝酸鐵；
（2）加入過量的NaOH，Al³⁺轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根，Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，且氫氧化亞鐵易被氧化，灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅、氧化鐵，用過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺；
（3）由制備流程可知，碳酸鈉水解顯堿性，可促進油污的水解，加稀硫酸除去碳酸鈉，且溶解Fe，操作I為過濾，濾液中含F(xiàn)e²⁺，與碳酸氫銨反應生成碳酸亞鐵沉淀，操作II為洗滌，然后干燥、灼燒得到氧化鐵，相對誤差為相對值除以準確值．

解答 解：（1）FeC在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe₃O₄，溶于過量的鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的陽離子是Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺，硝酸具有強氧化性，F(xiàn)e₃O₄與過量的濃硝酸反應生成硝酸鐵；
故答案為：Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
（2）加入過量的NaOH，Al³⁺轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根，Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，且氫氧化亞鐵易被氧化，灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅、氧化鐵，用過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺，與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是Al³⁺、Fe²⁺，
故選BC；
（3）①Na₂CO₃溶液可以除油污，油污在堿性條件下生成可溶解的鈉鹽和醇，原因是碳酸鈉溶液水解呈堿性，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
②由上述分析可知，操作II為洗滌，操作Ⅱ的方法為在漏斗中加入適量蒸餾水，浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復2～3次，
故答案為：向漏斗中加入蒸餾水至沒過固體，讓水自然流出，重復2～3次；
③生成FeCO₃沉淀的離子方程式為Fe²⁺+2HCO₃^-═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O，故答案為：Fe²⁺+2HCO₃^-═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
④相對誤差為（1.000-1.015）÷1.015═-1.48%，（1.015-1.000）÷1.015=+1.48%，
故答案為：±1.5%（±1.48% ）．

點評 本題考查元素化合物性質(zhì)、化學工藝流程、基本操作與方案設計、鹽類水解、常用化學用語等，物質(zhì)的制備實驗及混合物分離提純方法選擇，為高頻考點，注意把握流程中發(fā)生的反應、混合物分離方法等，側重分析與應用能力的考查，難度中的，是對所學知識的綜合利用．