Question

鐵是一種過(guò)渡元素，金屬鐵是最常用的金屬之一．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）生鐵中含有一種鐵碳化合物（Fe₃C），在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，上述反應(yīng)生成的磁性固體與過(guò)量濃硝酸反應(yīng)后的溶液中含有的鹽的化學(xué)式為

 

．
（2）硫酸廠用煅燒黃鐵礦（FeS₂）來(lái)制取硫酸，實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣（主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂）制備綠礬．利用燒渣制綠礬的過(guò)程如下：

①燒渣溶于稀H₂SO₄過(guò)程中，有單質(zhì)硫生成，寫出該反應(yīng)的離子方程式（只寫生成S的反應(yīng)式，其他反應(yīng)無(wú)需寫出）

 

．
②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是

 

．
（3）已知Fe（OH）₃的溶度積常數(shù)K_sp=1.1×10^-36．室溫時(shí)向FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)溶液pH=3時(shí)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明Fe³⁺是否沉淀完全）

 

（提示：當(dāng)某離子濃度小于10^-5 mol?L^-1時(shí)可以認(rèn)為該離子沉淀完全了）．

Answer 1

考點(diǎn)：硫酸亞鐵的制備

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）Fe₃C在足量的空氣中高溫煅燒生成四氧化三鐵和二氧化碳；磁性固體能溶于過(guò)量濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸鐵、NO₂和水；
（2）①Fe₂O₃和FeS均可以和稀硫酸之間反應(yīng)分別生成硫酸鐵、硫化氫，二者之間會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
②金屬鐵可以和鐵離子之間反應(yīng)生成亞鐵離子；
（3）溶液中c（H⁺）=10^-3，c（OH^-）=10^-11，代入K_sp=1.1×10^-36=[c（OH^-）]³×c（Fe³⁺）求算．

解答： 解：（1）Fe₃C在足量的空氣中高溫煅燒生成四氧化三鐵和二氧化碳，反應(yīng)為Fe₃C+3O₂

高溫  .

Fe₃O₄+CO₂；磁性固體能溶于過(guò)量濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸鐵、NO₂和水，
故答案為：Fe₃C+3O₂

高溫  .

Fe₃O₄+CO₂；Fe（NO₃）₃；
（2）①Fe₂O₃可以和稀硫酸之間反應(yīng)生成硫酸鐵，F(xiàn)eS可以和稀硫酸之間反應(yīng)生成硫化氫，鐵離子具有氧化性，硫化氫具有還原性，二者之間會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，會(huì)產(chǎn)生硫單質(zhì)，
故答案為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
②向溶液硫酸鐵中加入足量鐵屑，金屬鐵可以和鐵離子之間反應(yīng)生成亞鐵離子，以制備純凈的綠礬晶體，
故答案為：使Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，以制備純凈的綠礬晶體；
（3）溶液pH為3時(shí)，溶液中c（H⁺）=10^-3，則c（OH^-）=10^-11，K_sp=1.1×10^-36=[c（OH^-）]³×c（Fe³⁺），c（Fe³⁺）=

1.1×10-36

10-33

=1.1×10^-3（mol/L）＞10^-5 mol?L^-1，
故答案為：c（Fe³⁺）=1.1×10^-3（mol/L）＞10^-5 mol?L^-1故Fe³⁺沒(méi)有沉淀完全．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、離子反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫等，綜合性較強(qiáng)，側(cè)重分析能力與計(jì)算能力的綜合考查，題目難度中等．