Question

【題目】元素化合物在日常生活、化工生產(chǎn)和環(huán)境科學(xué)中有著重要的用途。

(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，生成有磁性的黑色固體Y，將Y溶于過量鹽酸中，溶液中存在的陽離子有______________

(2)將題(1)中反應(yīng)后生成的溶液分為a，b，c三份，a中加入適量的KNO3溶液，發(fā)生的離子反應(yīng)為_________________，b中加入過量Na2O2，觀察到的現(xiàn)象是_____________________，c中通入足量SO2，發(fā)生的離子反應(yīng)為_____________

(3)取少量固體Y與金屬鋁在高溫下反應(yīng)方程式為_____________，若要提純產(chǎn)物中的金屬單質(zhì)，應(yīng)先加入足量的_________溶液再過濾，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)方程式為________________

Answer 1

【答案】H+、Fe2+、Fe3+ 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 生成紅褐色沉淀，并且有氣體生成 2Fe3+ +SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3 NaOH Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

【解析】

(1)鐵碳化合物X(Fe3C)在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe3O4，根據(jù)四氧化三鐵與過量的鹽酸反應(yīng)的方程式分析判斷；

(2) a中加入適量的KNO3溶液，形成硝酸溶液，具有強(qiáng)氧化性；b中加入過量Na2O2，過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，且能夠與水反應(yīng)能夠放出氧氣；c中通入足量SO2，二氧化硫具有還原性，鐵離子具有氧化性，據(jù)此分析解答；

(3)Fe3O4與金屬鋁在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)，氧化鋁屬于兩性氧化物，據(jù)此分析解答。

(1)鐵碳化合物X(Fe3C)在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe3O4，將四氧化三鐵溶于過量的鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化鐵，溶液有剩余的HCl，所以溶液中大量存在的陽離子是：Fe2+、Fe3+、H+，故答案為：Fe2+、Fe3+、H+；

(2)將題(1)中反應(yīng)后生成的溶液分為a，b，c三份，a中加入適量的KNO3溶液，能夠?qū)�亞鐵離子氧化生成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；b中加入過量Na2O2，過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化亞鐵離子，同時(shí)過氧化鈉與水反應(yīng)能夠放出氧氣，因此觀察到的現(xiàn)象有生成紅褐色沉淀，并且有氣體生成；c中通入足量SO2，鐵離子能夠?qū)⒍�氧化硫氧化，反�?yīng)的離子方程式為2Fe3+ +SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，故答案為：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；生成紅褐色沉淀，并且有氣體生成；2Fe3+ +SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；

(3)取少量固體Y(Fe3O4)與金屬鋁在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)方程式為3Fe3O4+8Al = 9Fe+4Al2O3，若要提純產(chǎn)物中的金屬單質(zhì)，需要除去混合物中的氧化鋁，應(yīng)先加入足量的NaOH溶液再過濾，反應(yīng)的方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，故答案為：3Fe3O4+8Al = 9Fe+4Al2O3；NaOH；Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。