8.鐵是人類較早使用的金屬之一,鐵及其化合物在現代社會各個領域仍有廣泛的應用.
I.氧化物-Fe
2O
3:用工業FeCl
3粗品(含Ca、Mn、Cu等雜質離子)制取高純鐵紅,實驗室常用萃取劑X(甲基異丁基甲酮)萃取法制取高純鐵紅的主要實驗步驟如下:

已知:HCl(濃)+FeCl
3?HFeCl
4.試回答下列問題:
(1)用萃取劑X萃取,該步驟中:
①Ca
2+、Mn
2+、Cu
2+等雜質離子主要在水(填“水”或“有機”)相.
②若實驗時共用萃取劑X 150mL,萃取率最高的方法是c(填字母).
a.一次性萃取,150mL b.分2次萃取,每次75mL c.分3次萃取,每次50mL
(2)用高純水反萃取,萃取后水相中鐵的存在形式是FeCl
3(寫化學式);反萃取能發生的原因是加高純水時,酸度[或c(H
+)]降低,HCl(濃)+FeCl
3?HFeCl
4平衡向轉化為FeCl
3的方向移動.
(3)所得草酸鐵沉淀需用冰水洗滌,其目的一是洗去沉淀表面吸附的雜質離子,二是減少草酸鐵晶體的溶解損耗.
(4)測定產品中鐵的含量需經酸溶、還原為Fe
2+,然后在酸性條件下用標準K
2Cr
2O
7溶液滴定,已知鉻的還原產物為Cr
3+,寫出該滴定反應的離子方程式6Fe
2++Cr
2O
72-+14H
+=6Fe
3++2Cr
3++7H
2O.
II.含氧酸鹽-鐵酸銅(CuFe
2O
4)是很有前景的熱化學分解水制氫的材料,CuFe
2O
4在制氫過程中可以循環使用.在熱化學循環分解水制氫的過程中,鐵酸銅(CuFe
2O
4)先要煅燒成氧缺位體(CuFe
2O
4-a),氧缺位值(a)越大,活性越高,制氫越容易.
(5)根據以上提示,寫出氧缺位體與水常溫下反應制氫的化學方程式CuFe
2O
4-a+aH
2O=CuFe
2O
4+aH
2↑.
(6)課外小組將鐵酸銅樣品在N
2的氣氛中充分煅燒,得氧缺位體的質量為原質量的96.6%,則氧缺位值(a)=0.51.(結果保留小數點后2位)