（19分）铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英、石灰石等混合物。某化学兴趣小组从铁砂中分离出磁性氧化铁，并进行铝热反应实验。（1）取磁性氧化铁按图中甲装置进行铝热反应

Question

（19分）铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英、石灰石等混合物。某化学兴趣小组从铁砂中分离出磁性氧化铁，并进行铝热反应实验。

（1）取磁性氧化铁按图中甲装置进行铝热反应，现象很壮观。取少许反应生成的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色。出现这种结果的原因，除了可能混有没反应的磁性氧化铁外，还有一个原因是                       。

（2）为了克服图中甲的缺陷，改用图中乙装置进行铝热反应，主要步骤如下：

①在一个广口容器中放进一定量的干燥细沙；

②将一定量的铁砂和铝粉混合物装在纸漏斗中并埋入细沙里；

③将一定量的镁粉和氯酸钾混合物放在铝热剂上；

④再放上引火剂；引火反应，冷却；⑤取出反应后的铁块（如图丙）

请写出铝热反应的化学方程式：                                         

取少许反应生成的铁块溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液没有出现血红色。实验中干燥细沙的主要作用是                                             。

（3）测定图中乙反应所得的铁块纯度，流程如下图所示。几种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH参考19题。

①试剂A应选择                ，试剂B应选择                  。

A．稀盐酸    B．氧化铁    C．H₂O₂溶液    D．氨水     E．MgCO₃固体

②操作Ⅰ的名称为              。操作Ⅱ的名称为              。固体M完全转化为固体N的标志是                  。

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

④若最终红色粉末质量为14.14g，则该铁块的纯度是            。如果直接洗涤、烘干和称量固体M的质量，计算铁块的纯度，则计算结果会         （填“偏大”“偏小”或“无影响“）。原因是       。

 

Answer 1

（1）生成的红热的铁在掉落到蒸发皿过程中，表面被空气氧化为Fe₃O₄ (2分）

（2） 8 Al +3Fe₃O₄4Al₂O₃ +9 Fe   防止生成的铁被氧化  （4分）

（3）① C  D ； ②过滤； 洗涤、 灼烧；最后两次称量质量差小于0.1g ；

③c(Fe³⁺)=4×10^-8 mol/L（2分）④98.98%（2分）偏小，氢氧化铁固体在烘干过程中易分解脱水。