Question

【題目】FeCO3與砂糖混用可作補(bǔ)血劑。以黃鐵礦燒渣(含CuO、Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)為主要原料制備FeCO3的流程如下：

（1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%（密度是1.176 g·cm－3）的稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為 。

（2）檢驗(yàn)濾液A中存在Fe2+的試劑是 。

（3）加入足量鐵粉的作用除調(diào)節(jié)pH使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀外，還有兩個作用，寫出其中一個反應(yīng)的離子方程式： 。

（4）寫出濾液C與NH4HCO3溶液反應(yīng)的離子方程式： 。

（5）FeCO3在空氣中灼燒可制得鐵系氧化物材料。已知25℃，101 kPa時：

4Fe(s)＋3O2(g)2Fe2O3 ΔH＝﹣1648 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)CO2(g) ΔH＝﹣393 kJ·mol－1

2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)2FeCO3(s) ΔH＝﹣1480 kJ·mol－1

寫出FeCO3在空氣中灼燒生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式： 。

（6）某興趣小組為充分利用副產(chǎn)品，欲利用濾渣D為原料制取Al2O3，請補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)步驟：向?yàn)V渣D中加入適量NaOH溶液， 。

Answer 1

【答案】（1）3.6mol·L－1（2）酸性KMnO4溶液

（3）Fe＋2Fe3+＝3Fe2+（或Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu）

（4）Fe2+＋2HCO＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O

（5）4FeCO3(s)＋O2(g)2Fe2O3(s)＋4CO2(g)ΔH＝﹣260kJ·mol－1

（6）過濾，向?yàn)V液中通入足量CO2，過濾并洗滌沉淀，加熱所得沉淀至恒重

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%（密度是1.176 g·cm－3）的稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為3.6 mol·L－1；（2）Fe3+沒有還原性，F(xiàn)e2+具有還原性，檢驗(yàn)濾液A中存在Fe2+的試劑是酸性KMnO4溶液；（3）加入足量鐵粉的作用除調(diào)節(jié)pH使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，同時防止Fe2+被氧化，除去雜質(zhì)銅離子，反應(yīng)的離子方程式：Fe＋2Fe3+＝3Fe2+、Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu；（4）根據(jù)圖示，濾液C與NH4HCO3溶液反應(yīng)生成碳酸亞鐵和二氧化碳，離子方程式為Fe2+＋2HCO＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；（5）FeCO3在空氣中灼燒可制得鐵系氧化物材料。

①4Fe(s)＋3O2(g)2Fe2O3 ΔH＝﹣1648 kJ·mol－1

②C(s)＋O2(g)CO2(g) ΔH＝﹣393 kJ·mol－1

③2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)2FeCO3(s) ΔH＝﹣1480 kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律，①＋②×4－③×2得FeCO3在空氣中灼燒生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式：4FeCO3(s)＋ O2(g) = 2Fe2O3(s) ＋ 4CO2(g) ΔH＝﹣260 kJ·mol－1；（6）欲利用濾渣D為原料制取Al2O3，向?yàn)V渣D中加入適量NaOH溶液，過濾，向?yàn)V液中通入足量CO2，過濾并洗滌沉淀，加熱所得沉淀至恒重，可得Al2O3。