Question

鐵砂的主要成分是微粒狀的磁性氧化鐵、石英、石灰石等混合物。某化學(xué)興趣小組從鐵砂中分離出磁性氧化鐵，并進(jìn)行鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

（1）取磁性氧化鐵按圖中甲裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，現(xiàn)象很壯觀。取少許反應(yīng)生成的“鐵塊”溶于鹽酸，向其中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變血紅色。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，除了可能混有沒反應(yīng)的磁性氧化鐵外，還有一個(gè)原因是                       。

（2）為了克服圖中甲的缺陷，改用圖中乙裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，主要步驟如下：

①      在一個(gè)廣口容器中放進(jìn)一定量的干燥細(xì)沙；

②      將一定量的鐵砂和鋁粉混合物裝在紙漏斗中并埋入細(xì)沙里；

③      將一定量的鎂粉和氯酸鉀混合物放在鋁熱劑上；

④      再放上引火劑；引火反應(yīng)，冷卻；⑤取出反應(yīng)后的鐵塊（如圖丙）

 請(qǐng)寫出鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                         

取少許反應(yīng)生成的鐵塊溶于鹽酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液沒有出現(xiàn)血紅色。實(shí)驗(yàn)中干燥細(xì)沙的主要作用是                                             。

（3）測(cè)定圖中乙反應(yīng)所得的鐵塊純度，流程如下圖所示。幾種氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH參考19題。

① 試劑A應(yīng)選擇                ，試劑B應(yīng)選擇                  。

A．稀鹽酸    B．氧化鐵    C．H₂O₂溶液    D．氨水     E．MgCO₃固體

② 操作Ⅰ的名稱為                   。操作Ⅱ的名稱為                  。固體M完全轉(zhuǎn)化為固體N的標(biāo)志是                                 。

③ 已知常溫下Fe(OH)₃的K_SP=4.0×10^-38，求反應(yīng)Ⅲ后溶液中c(Fe³⁺)=          mol/L

若最終紅色粉末質(zhì)量為14.14g，則該鐵塊的純度是            。如果直接洗滌、烘干和稱量固體M的質(zhì)量，計(jì)算鐵塊的純度，則計(jì)算結(jié)果會(huì)              （填“偏大”“偏小”或“無影響“）。原因是                                            。

Answer 1

（1）生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿過程中，表面被空氣氧化為Fe₃O₄  (2分）

(2)  8 Al +3Fe₃O₄ == 4Al₂O₃ +9 Fe   防止生成的鐵被氧化  （4分）

(3)  ① C  D （2分）②過濾、 洗滌。 灼燒  （2分）最后兩次稱量質(zhì)量差小于0.1g （2分）

③C(Fe³⁺)==4×10^-8 mol/L  （2分）

④98.98% （2分） 偏小  氫氧化鐵固體在烘干過程中易分解脫水。（3分）