Question

4．鐵及其化合物在日常生活中有廣泛應用．
（1）寫出Fe（OH）₂轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃的化學方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
（2）綠礬（FeSO₄•7H₂O）是補血劑的原料，易變質(zhì)．檢驗綠礬是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液設計實驗檢驗綠礬是否完全變質(zhì)取樣品溶于水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，如溶液褪色，則表示樣品沒有完全變質(zhì)（或滴加鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，則樣品沒有完全變質(zhì)）
（3）利用綠礬制備還原鐵粉的工業(yè)流程如圖1：

①干燥過程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過程中會有少量FeCO₃•nH₂O在空氣中被氧化為FeOOH，該反應的化學方程式為4FeCO₃•nH₂O+O₂=4FeOOH+4CO₂+（4n-2）H₂O
②取干燥后的FeCO₃樣品12.49g，焙燒，最終得到還原鐵粉6.16g，計算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量0.89g
（4）以羰基化合物為載體運用化學平衡移動原理分離、提純某納米級活性鐵粉（含有一些不反應的雜質(zhì)），反應裝置如圖2．Fe（s）+5CO（g）?Fe（CO）₅（g）△H＜0
T₁＜T₂（填“＞”、“＜”或“=”），判斷理由是鐵粉和一氧化碳化合成羰基合鐵時放出熱量，低溫有利于合成易揮發(fā)的羰基合鐵，羰基合鐵易揮發(fā)，雜質(zhì)殘留在玻璃管左端；當羰基合鐵揮發(fā)到較高溫度區(qū)域T₂時，羰基合鐵分解，純鐵粉殘留在右端，一氧化碳循環(huán)利用．

Answer 1

分析 （1）Fe（OH）₂與氧氣水反應生成Fe（OH）₃；
（2）綠礬（FeSO₄•7H₂O）易變質(zhì)，F(xiàn)e²⁺被氧化為Fe³⁺，檢驗綠礬是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液；檢驗綠礬是否完全變質(zhì)即檢驗樣品中是否存在Fe²⁺，可利用Fe²⁺的還原性進行檢驗或用鐵氰化鉀溶液檢驗，實驗方案為取樣品溶于水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，如溶液褪色，則表示樣品沒有完全變質(zhì)；
（3）①FeCO₃•nH₂O被空氣氧化為FeOOH，依據(jù)氧化還原反應電子守恒和原子守恒配平書寫；
②依依據(jù)鐵元素守恒和質(zhì)量關(guān)系計算；
（4）鐵粉和一氧化碳化合成羰基合鐵時放出熱量，低溫有利于合成易揮發(fā)的羰基合鐵，羰基合鐵易揮發(fā)，雜質(zhì)殘留在玻璃管左端；當羰基合鐵揮發(fā)到較高溫度區(qū)域T2時，羰基合鐵分解，純鐵粉殘留在右端，一氧化碳循環(huán)利用．

解答 解：（1）Fe（OH）₂與氧氣水反應生成Fe（OH）₃，化學方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（2）綠礬（FeSO₄•7H₂O）易變質(zhì)，F(xiàn)e²⁺被氧化為Fe³⁺，檢驗綠礬是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液；檢驗綠礬是否完全變質(zhì)即檢驗樣品中是否存在Fe²⁺，可利用Fe²⁺的還原性進行檢驗或用鐵氰化鉀溶液檢驗，實驗方案為取樣品溶于水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，如溶液褪色，則表示樣品沒有完全變質(zhì)（或滴加鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，則樣品沒有完全變質(zhì)），
故答案為：KSCN溶液；取樣品溶于水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，如溶液褪色，則表示樣品沒有完全變質(zhì)（或滴加鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，則樣品沒有完全變質(zhì)）；
（3）①干燥過程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過程中會有少量FeCO₃•nH₂O被空氣氧化為FeOOH，依據(jù)氧化還原反應的電子守恒和原子守恒，寫出化學方程式為：4FeCO₃•nH₂O+O₂=4FeOOH+4CO₂↑+（4n-2）H₂O，故答案為：4FeCO₃•nH₂O+O₂=4FeOOH+4CO₂↑+（4n-2）H₂O；
②設樣品中FeCO₃的物質(zhì)的量為xmol，F(xiàn)eOOH的物質(zhì)的量為ymol，則
116x+89y=12.49
x+y=$\frac{6.16}{56}$=0.11
解得y=0.01mol，樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為0.89g，故答案為：0.89g；
（4）反應Fe（s）+5CO（g）?Fe（CO）₅（g）△H＜0，鐵粉和一氧化碳化合成羰基合鐵時放出熱量，低溫有利于合成易揮發(fā)的羰基合鐵，羰基合鐵易揮發(fā)，雜質(zhì)殘留在玻璃管左端；當羰基合鐵揮發(fā)到較高溫度區(qū)域T2時，羰基合鐵分解，純鐵粉殘留在右端，一氧化碳循環(huán)利用，故T₁＜T₂，
故答案為：＜；鐵粉和一氧化碳化合成羰基合鐵時放出熱量，低溫有利于合成易揮發(fā)的羰基合鐵，羰基合鐵易揮發(fā)，雜質(zhì)殘留在玻璃管左端；當羰基合鐵揮發(fā)到較高溫度區(qū)域T₂時，羰基合鐵分解，純鐵粉殘留在右端，一氧化碳循環(huán)利用．

點評 本題考查了鐵及其化合物性質(zhì)的分析判斷和反應產(chǎn)物的計算判斷，元素守恒、元素化合價是解題關(guān)鍵，題目難度中等．