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)为了克服图甲的缺陷,改用图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)测定图乙反应所得的铁块纯度,流程如图所示.几种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH参考表格
| Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 7.5 | 2.8 | 4.2 | 9.6 |
沉淀完全时的pH | 9.0 | 4.0 | 5 | 11 |
.

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 .
【答案】(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)8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe;防止生成的铁被氧化;
(3)C;D;过滤、洗涤;灼烧;最后两次称量质量差小于0.1g;4×10﹣8;98.98%;偏小;Fe(OH)3在烘干过程中会有部分发生分解反应,质量变小
【解析】(1)铝热反应生成的熔融的铁具有很强的还原性,可以被空气中的氧气氧化导致生成三价的铁,
故答案为: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)四氧化三铁与铝在高温下发生反应生成氧化铝和铁,反应的化学方程式为:8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe;反应生成的铁容易被空气氧化,实验中干燥细沙可防止生成的铁被氧化,
故答案为:8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe;防止生成的铁被氧化;
(3)①根据表格 可知,要使铁元素完全沉淀而铝离子和镁离子不沉淀,需将Fe2+转化为Fe3+,故需要加入H2O2;然后调节4≤pH<4.2即可将Fe3+沉淀而Al3+、Mg2+不沉淀,调节pH选用的试剂不能用氧化铁,因为会引起红色粉未M的质量偏大,故应选用氨水,
故答案为:C;D;
②操作Ⅰ的目的是将生成的氢氧化铁从混合液中分离,操作方法为过滤、洗涤;操作Ⅱ为将氢氧化铁转化成氧化铁,操作方法为灼烧;灼烧完全的标志是物质前后两次灼烧质量相差不大于0.1g,
故答案为:过滤、洗涤;灼烧;最后两次称量质量差小于0.1g;
③根据Fe(OH)3的Ksp=c(Fe3+)?c3(OH﹣)=4×10﹣38,而pH=4,故c(OH﹣)=10﹣10mol/L,带入Ksp=c(Fe3+)?c3(OH﹣)=4×10﹣38,解得:c(Fe3+)=4×10﹣8 mol/L,
故答案为:4×10﹣8;
④最终红色粉未M为Fe2O3,根据10.0g的铁块中的铁元素最终完全转化成14.14g Fe2O3,故铁原子的质量为:m(Fe)=
×2×56gmol=89.898g
故该“铁块”的纯度为:
×100%=98.98%;
如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量,烘干过程中会引起Fe(OH)3的分解,故会导致计算结果偏小,
故答案为:98.98%;偏小;Fe(OH)3在烘干过程中会有部分发生分解反应,质量变小