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(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
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问题描述:

(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KSP=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      。

 

谭天乐回答:
  (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)8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe  防止生成的铁被氧化 (4分)   (3)①C D;②过滤;洗涤、灼烧;最后两次称量质量差小于0.1g;   ③c(Fe3+)=4×10-8mol/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。
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