鐵是一種典型的過渡金屬，鐵和鐵的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。完成下列計算：
（1）將11.802 g鋼樣粉末（只含鐵和碳）于高溫下置于足量的純氧中充分反應(yīng)，冷卻后得到16.240 g磁性氧化鐵。
①鋼樣中含鐵________g。
②生成的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為________mL。
（2）向10 mL氯化鐵溶液（含鹽酸0.001 mol）中加入16.8 g 5%的燒堿溶液（足量），充分反應(yīng)后過濾。洗滌沉淀，將洗滌液與濾液合并后稀釋至250mL。取25mL稀釋液，用0.100 mol/L鹽酸滴定，終點時消耗鹽酸的體積15.50mL。計算原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度。
（3）鐵銹的主要成分實為羥基氧化鐵[化學(xué)式FeO(OH)]。將一塊帶銹鐵片放入700mL pH＝0的稀硝酸中充分反應(yīng)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO氣體3.584 L，最終剩余2.020g鐵。求：
①反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分與物質(zhì)的量。
②原帶銹鐵片中鐵銹的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（4）用FeSO4和NaOH制備Fe(OH)2時，往往會形成一種灰綠色的中間物（用X表示）。經(jīng)分析，X中含有三種陰離子與兩種陽離子，陰、陽離子的總質(zhì)量之比為11:12。已知兩種陽離子為Fe2+與Fe3+，物質(zhì)的量之比為2:1。請通過計算確定X的化學(xué)式。
（本題共16分）（1） ①11.76（2分）；②78.4（2分）；      （2）0.15mol/L（3分）；
（3）①Fe(NO3)2（1分），0.27mol（1分）；②0.10（或10%，3分）；
（4）Fe6(SO4)2(OH)4O3（2FeSO4·2Fe(OH)2·Fe2O3、2FeSO4·Fe(OH)2·Fe3O4·H2O等亦可，4分）

試題分析：（1）①16.240 g磁性氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量是16.24g×＝11.76g，所以根據(jù)鐵原子守恒可知，鋼樣中含鐵11.76g。
②鋼樣中碳元素的質(zhì)量是11.802 g－11.76g＝0.042g，物質(zhì)的量＝0.042g÷12g/mol＝0.0035mol，所以根據(jù)碳原子守恒可知，生成的CO2的物質(zhì)的量也是0.0035mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.0035mol×22.4L/mol＝0.0784L＝78.4ml。
（2）氫氧化鈉的質(zhì)量是16.8 g×5%＝0.84g，氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.84g÷40g/mol＝0.021mol，則根據(jù)鈉離子守恒可知最終生成的氯化鈉是0.021mol。原溶液中含有的鹽酸和加入的鹽酸的物質(zhì)的量之和＝0.100 mol/L×0.0155L×10＋0.001mol＝0.0165mol，所以根據(jù)氯離子守恒可知，氯化鐵中氯離子的物質(zhì)的量是0.021mol－0.0165mol＝0.0045mol，則氯化鐵的物質(zhì)的量是0.0045mol÷3＝0.0015mol，所以鐵離子的濃度是0.0015mol÷0.01L＝0.15mol/L。
（3）①反應(yīng)后鐵過量，所以最終溶液中的成分是Fe(NO3)2。硝酸的物質(zhì)的量是0.7L×1mol/L＝0.7mol，NO的物質(zhì)的量是3.584L÷22.4L/mol＝0.16mol，所以根據(jù)氮原子守恒可知，生成的硝酸亞鐵的物質(zhì)的量是（0.7mol－0.16mol）÷2＝0.27mol。
②假設(shè)鐵銹的物質(zhì)的量是x，鐵的物質(zhì)的量是y，則根據(jù)鐵原子守恒可知x＋y＝2.020g÷56g/mol＋0.27mol。根據(jù)電子得失守恒可知x＋0.16mol×3＝（y－2.020g÷56g/mol）×2，解得x＝0.02mol、y＝0.286mol所以鐵銹的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝＝0.1。
（4）設(shè)有2mol Fe2+和1mol Fe3+，其鐵元素質(zhì)量是3mol×56g/mol＝168g
由于陰、陽離子的總質(zhì)量之比為11:12
所以陰離子共168g×＝154g，且?guī)в?mol負(fù)電荷
所以SO42-只有1mol（96g）
剩余兩種陰離子共58g，且?guī)в?mol負(fù)電荷。
因為5mol OH—為85g，因此第三種陰離子只能為質(zhì)量輕、電荷多的O2－
設(shè)OH—和O2－的物質(zhì)的量分別是x和y
則x＋2y＝5、17x＋16y＝58
解得x＝2mol、y＝1.5mol
因此三種陰離子的物質(zhì)的量之比是2:4:3
所以化學(xué)式是Fe6(SO4)2(OH)4O3
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

從輝銅礦（Cu2S）中利用火法煉銅可以提取銅，發(fā)生如下反應(yīng)：

下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO4·5H2O的流程圖：

⑴Cu2S中銅元素的化合價為  ，當(dāng)有1molCu2S與O2反應(yīng)生成2molCu時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是         。
⑵Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A(chǔ)中看到溶液呈藍(lán)色，且有紅色物質(zhì)生成，請寫出生成紅色物質(zhì)的離子方程式                                              。
⑶若使A中單質(zhì)溶解，操作Ⅰ中加入的試劑最好是       。（選填字母代號）
A．適量的HNO3     B．適量的NaOH     C．適量的H2O2
該反應(yīng)的離子方程式為                                 。
⑷取5．00 g膽礬樣品逐漸升高溫度使其分解，分解過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示：

①由圖中可以看出，膽礬分解的最低溫度是       。
②通過計算確定258℃時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                  ，e點對應(yīng)的化學(xué)式為         （計算過程略去）。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

向盛有氯化鐵溶液的燒杯中加入過量的銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，溶液中大量存在的金屬離子是 ( ）
A．Cu2+B．Fe 2+、Fe3＋C．Fe 3+、Cu2+D．Fe 2+、Cu2+

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

工業(yè)制備氯化銅時，將濃鹽酸用蒸氣加熱至80 ℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含雜質(zhì)Fe2O3、FeO)，充分?jǐn)嚢�，使之溶解，得一強酸性的混合溶液，現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl2溶液，采用以下步驟[參考數(shù)據(jù)：pH≥9.6時，F(xiàn)e2＋完全水解成Fe(OH)2；pH≥6.4時，Cu2＋完全水解成Cu(OH)2；pH≥3.7時，F(xiàn)e3＋完全水解成Fe(OH)3]。請回答以下問題：
（1）第一步除去Fe2＋，能否直接調(diào)整溶液pH＝9.6，將Fe2＋沉淀除去？     ，（填“能” 或“不能”）理由是                            ，
（2）有人用強氧化劑NaClO先將Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)整溶液的PH將Fe3＋沉淀除去：
①加入NaClO后，溶液的pH變化是________(填代號)。
A．一定增大   B．一定減小     C．可能增大    D．可能減小
②你認(rèn)為用NaClO作氧化劑是否妥當(dāng)？   ，（填“是” 或“否”）現(xiàn)有下列幾種常用的氧化劑，可用于除去混合溶液中Fe2＋的有________(有幾個選幾個，填代號)。
A．濃HNO3      B．Cl2           C．KMnO4     D．H2O2
（3）加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整溶液pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，可以達(dá)到除去Fe3+而不損失CuCl2的目的，則調(diào)整溶液pH可選用下列物質(zhì)中的___________。
A．NaOH          B．NH3·H2O      C．CuO       D．Cu(OH)2

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實驗題

某�；瘜W(xué)小組學(xué)生利用如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實驗，并探究固體產(chǎn)物成分(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)。

（1）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                    。
（2）虛線框圖C的氣體收集裝置是下圖中的           （選填字母編號）。

（3）反應(yīng)停止，待B管冷卻后，稱量，得到固體質(zhì)量為28．8g。再向固體中加入過量稀鹽酸充分反應(yīng)，并進(jìn)行如下實驗： 

試劑a的化學(xué)式是            ，試劑b的化學(xué)式是            ；加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是(用離子方程式表示)                                  。
（4）某同學(xué)在實驗中加入了過量氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，現(xiàn)請對褪色原因進(jìn)行探究。首先提出假設(shè)。假設(shè)1：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)；假設(shè)2：
                                                                  ；為了對所提出的假設(shè)2進(jìn)行驗證，實驗方案是                                       
                                                                       。
（5）根據(jù)所給數(shù)據(jù)，可計算出反應(yīng)后B裝置中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為              。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出1.344L NO（標(biāo)準(zhǔn)狀況），往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。 若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，能得到鐵的物質(zhì)的量為
A．0.14mol B．0.16molC．0.21molD．0.24m

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

微生物對人類有著各種各樣的用途，現(xiàn)在生物工程學(xué)家利用微生物從礦石中提取金屬。銅是一種很有價值的金屬，可以從銅礦中提取。微生物法是采用某些細(xì)菌能用空氣中的氧氣氧化硫化銅礦石，把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化成可溶的硫酸銅。利用細(xì)菌提取銅的生產(chǎn)過程：在已有細(xì)菌存在的巖石．礦石堆中，噴灑酸水以促進(jìn)細(xì)菌生長；在它們的生長過程中，氧化而成的硫酸銅形成低濃度的溶液流到礦石堆的底部，再從這種溶液中提取金屬銅。水循環(huán)使用，再回到礦石堆中。在美國，10%的銅是用這種方法生產(chǎn)的。
試回答下列問題：
（1）細(xì)菌把硫化銅氧化為硫酸銅的過程中起了什么作用：                   。
（2）從硫酸銅溶液中提取銅，簡便而經(jīng)濟的方法是                       ；相應(yīng)的化學(xué)方程式為：                                     。
（3）普通生產(chǎn)銅的方法是在空氣中燃燒硫化銅（產(chǎn)物中有一種氣態(tài)氧化物）。試比較兩種方法的優(yōu)缺點。
                                                            。
（4）用一定量的鐵與足量的稀H2SO4及足量的CuO制成單質(zhì)銅，有人設(shè)計以下兩種方案：①FeH2Cu�、贑uOCuSO4Cu
若按實驗原則進(jìn)行操作，則兩者制得單質(zhì)銅的量的比較中，正確的是     (　　)
A．①多B．②多C．相等D．無法判斷
（5）工業(yè)上可用Cu2S和O2反應(yīng)制取粗銅，該反應(yīng)中氧化劑為____________．電解粗銅制取精銅，電解時，陽極材料是__________，電解液中必須含有的陽離子是________．
（6）工業(yè)上制備氯化銅時，是將濃鹽酸用蒸氣加熱至80℃左右，慢慢加入粗制氧化銅粉末(含雜質(zhì)氧化亞鐵)，充分?jǐn)嚢�，使之溶解，反�?yīng)如下：
CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O       FeO＋2HCl=FeCl2＋H2O
已知：pH≥9．6時，F(xiàn)e2＋以Fe(OH)2形式完全沉淀；pH≥6．4時，Cu2＋以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH在3～4時，F(xiàn)e3＋以Fe(OH)3的形式完全沉淀．除去溶液中的Fe2＋，可以采用的方法是                        。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

除去FeCl2溶液中的少量FeCl3、CuCl2雜質(zhì)，可加人的試劑為
A．碘化鉀固體B．氯水C．鐵粉D．銅粉

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

在FeCl3、CuCl2和HCl的混合液中加入鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束，所剩固體濾出后不能被磁鐵吸引，則反應(yīng)后溶液不可能大量存在的陽離子是
A．H+ B．Fe3+C．Fe2+D．Cu2+

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同步練習(xí)冊答案