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（10分）將54.4 g鐵粉和氧化鐵的混合物中加入200 mL的稀硫酸，恰好完全反應，放出氫氣4.48 L（標準狀況）．反應后的溶液中滴加KSCN不顯紅色，且無固體剩余物，求：⑴．混合物鐵和氧化鐵各是多少克？⑵．原稀硫酸物質的量濃度？⑶．反應后得到FeSO4的物質的量是多少？


⑴．設鐵粉的物質的量為x，氧化鐵的物質的量為y。
據：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑和Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋可以得到：
x－y＝0.2 mol
56x＋160y＝54.4 g   解得：x＝0.4mol，y＝0.2mol 。
所以鐵的質量為22.4g，氧化鐵的質量為32g。
⑵．反應中共生成FeSO4 0.8mol，所以消耗H2SO4的物質的量為0.8mol，稀硫酸的濃度為0.8mol/0.2L＝4.0mol/L。
⑶．根據鐵元素的物質的量守恒，反應后FeSO4的物質的量為0.8mol。

解析試題分析：
由題意可知：（1）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、（2）Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋、（3）Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑，要滿足題意，鐵粉一部分和三價鐵離子反應，一部分和硫酸反應；所以設鐵粉的物質的量為x，質量為56x，氧化鐵的物質的量為y,其質量為160y，得到第一個方程程式：56x+160y=54.4g,由方程式（2）可知，與硫酸反應的鐵粉的物質的量為x-y,同時由生成的H2標況下的體為22.4L可知，x-y="22.4L/22.4L·mol=0.2mol;" 兩個方程式聯立即可求得x＝0.4mol，y＝0.2mol ；所以鐵的質量為22.4g，氧化鐵的質量為32g。
（2）由題意和方程式（2）（3）可知，溶液最終為FeSO4，所以亞鐵離子的物質的量等于硫酸根離子的物質的量；反應中共生成FeSO4 0.8mol，所以消耗H2SO4的物質的量為0.8mol，稀硫酸的濃度為0.8mol/0.2L＝4.0mol/L。
⑶．根據鐵元素的物質的量守恒，反應后FeSO4的物質的量為0.8mol。
考點： 鐵、二價鐵離子、三價鐵離子的相互轉化和計算。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

從鋁土礦（主要成分是，含、、MgO等雜質）中提取兩種工藝品的流程如下：

請回答下列問題：
（1）流程乙加入燒堿后的離子方程式為_________________________________________.
（2）固體A的應用_________________________________________.（兩點）
（3）濾液D與少量CO2反應的離子方程式為__________________________________，
向該濾液K中加入足量石灰水的離子方程式是________
（4）流程乙制氧化鋁的優(yōu)點是所用的試劑較經濟，缺點是__________________________
（5）已知298K時，的溶度積常數=10-11,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿恰使鎂離子沉淀完全，則溶液的PH最小為_______.

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

（15分）銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產品的工藝如下：

（注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450℃和80℃）
（1）電解精煉銀時，陰極反應式為            ；濾渣A與稀HNO3反應，產生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學方程式為                      。
（2）固體混合物B的組成為       ；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應的離子方程式為                。
（3）完成煅燒過程中一個反應的化學方程式： CuO+  Al2O3  CuAlO2 +  ↑。
（4）若銀銅合金中銅的質量分數為63.5%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉化為    mol CuAlO2，至少需要1.0mol?L—1的Al2(SO4)3溶液       L。
（5）CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是          、過濾、洗滌和干燥。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

元素鋁是在生產、生活中應用廣泛的金屬元素。
（1）從礦石提取氧化鋁：礦石與NaOH溶液高溫反應，然后降溫析出晶體，再經凈化和高溫煅燒得到氧化鋁。降溫析出晶體時的反應方程式為：                    。

（2）氧化鋁是工業(yè)電解冶煉鋁的重要原料，生產中加入冰晶石(Na3AlF6)，其作用是           。
工業(yè)冶煉鋁的裝置示意圖如右：
①陰極的反應式                        ，
②在電解池工作過程中，需要不斷補充陽極材料，原因是                      。
（3）有資料介紹：溶液中鋁元素以氫氧化物[用Al(OH)3表示]形式存在的pH范圍是3.8~10。現有A、B兩種均含鋁元素形成的某種離子溶液，其pH分別為1、13，兩溶液等體積混合時反應的離子方程式為                                   。
（4）一種新型高效凈水劑PAFC——聚合氯化鐵鋁[A1Fe（OH）nCl6－n]m，廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理。有關PAFC的說法正確的是          。（填選項）
A．PAFC中鐵元素顯+2價
B．PAFC用于凈水時，比用相同量的氯化鋁和氯化鐵對水的pH改變小
C．PAFC可看作一定比例的氯化鐵與氯化鋁水解的中間產物
D．PAFC在強酸性和強堿性溶液中都能穩(wěn)定存在

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

（本題共15分）
有4種質量比可能相同或不同的鎂鋁合金樣品①、②、③、④。甲、乙、丙、丁4位同學各取1種樣品，進行下列實驗，測定合金中鎂的質量分數。
52．甲同學取樣品①m1 g和過量的氫氧化鈉溶液反應，然后過濾；再往濾液中通入過量的二氧化碳氣體，將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、灼燒，得到固體質量仍為m1 g。則樣品①合金中鎂的質量分數為_____________。
53．乙同學取樣品②m2 g和足量的鹽酸反應，然后滴加過量的氫氧化鈉溶液，將沉淀過濾、洗滌、烘干、灼燒，得到固體質量仍為m2 g。則樣品②合金中鎂的質量分數為____________。
54．丙同學取樣品③m3 g和足量的稀硫酸反應，發(fā)現固體完全溶解，標準狀況下得到氣體體積為V L，則樣品③中m3的取值范圍是___________________________________________。
丁同學取不同質量的樣品④分別和30 mL同濃度的鹽酸反應，所取合金質量與產生氣體體積（已轉化為標準狀況）如下：

實驗序號
a
b
c
合金質量/mg
510
765
918
氣體體積/mL
560
672
672
55．通過計算求該鹽酸的物質的量濃度。
56．通過計算求樣品④中合金中鎂的質量分數。
57．在c組實驗后，還需向容器中加入1.0 mol·L-1的氫氧化鈉溶液多少毫升才能使剩余合金中的鋁恰好完全溶解？

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略)：
Ⅰ.從廢液中提純并結晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.將FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的濁液。
Ⅳ.將濁液過濾，用90 ℃熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體。
Ⅴ.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。
已知：NH4HCO3在熱水中會分解。
⑴Ⅰ中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3＋，該反應的離子方程式是         。
⑵Ⅱ中，需加一定量酸，該酸最好是             。運用化學平衡原理以及離子方程式簡述該酸的作用                                                 。
⑶Ⅲ中，生成FeCO3的離子方程式是                                    。若FeCO3濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學方程式是                          。
(4)Ⅳ中，通過檢驗SO42-來判斷沉淀是否洗滌干凈，檢驗SO42-的操作是          
(5)已知煅燒FeCO3的化學方程式是4FeCO3＋O2 =2Fe2O3＋4CO2�，F煅燒464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg產品。若產品中雜質只有FeO，則該產品中Fe2O3的質量是        kg。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

將5．1g鎂鋁合金投入過量鹽酸中充分反應，得到500mL溶液和5．6L標準狀況下的H2。計算：
（1）合金中鎂和鋁的質量之比；
（2）所得溶液中Mg2+的物質的量濃度。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

純堿、燒堿等是重要的化工原料。
（1）利用下圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應：將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現象是                   ，反應的離子方程式是______       _。

（2）向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2，充分反應后將溶液在一定條件下蒸發(fā)結晶，得到少量的白色固體。試設計實驗確認該白色固體的成分。
①提出合理假設。
假設1：該白色固體為NaOH和Na2CO3； 
假設2：該白色固體為只有Na2CO3； 
假設3：該白色固體為只有NaHCO3；   
假設4：該白色固體為Na2CO3和NaHCO3
②基于假設4，設計實驗方案進行實驗證明固體的成分是Na2CO3和NaHCO3。請在答題卡上寫出實驗步驟及預期現象和結論。（步驟可不填滿也可增加）
限選實驗試劑及儀器： 1moL·L–1HCl溶液、1mol·L–1 MgCl2溶液、0.5mol·L–1BaCl2溶液、1mol·L–1 Ba(OH)2溶液、甲基橙試液、酚酞試液、試管、膠頭滴管、過濾裝置。

實驗步驟
預期現象和結論
步驟1：
 
步驟2：
 
 

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某化學小組在學習元素周期律后,對教材中Fe2+氧化為Fe3+的實驗進一步思考,并提出問題:Cl2能將Fe2+氧化為Fe3+,那么Br2和I2能否將Fe2+氧化為Fe3+?
環(huán)節(jié)一:理論推測
部分同學認為Br2和I2都可能將Fe2+氧化為Fe3+,他們思考的依據是　                             。
部分同學認為Br2和I2都不能將Fe2+氧化為Fe3+,還有同學認為Br2能將Fe2+氧化為Fe3+而I2不能。他們思考的依據是從上到下鹵素單質氧化性減弱。
環(huán)節(jié)二:設計實驗進行驗證
在大試管中加適量鐵粉,加入10 mL稀鹽酸,振蕩試管,充分反應后,鐵粉有剩余,取上層清液進行下列實驗。
實驗1:

試管
操作
現象
①
先向試管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量紅棕色的溴水,振蕩試管
溶液為黃色
②
先向試管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管
溶液為黃色
環(huán)節(jié)三:實驗現象的分析與解釋
(1)同學甲認為①中現象說明溴水能將Fe2+氧化,離子方程式為　                                       。
同學乙認為應該補充實驗,才能得出同學甲的結論。請你幫助同學乙完成實驗:
實驗2:
操作
應該觀察到的現象
 
 
 
(2)該小組同學對②中溶液呈黃色的原因展開了討論:
可能1:碘水與FeCl2溶液不反應,黃色是碘水稀釋后的顏色。
可能2:　                                                           。
實驗3:進行實驗以確定可能的原因。
操作
現象
向試管②所得溶液中繼續(xù)加入0.5 mL CCl4,充分振蕩,靜置一段時間后。取出上層溶液,滴加KSCN溶液
靜置后,上層溶液幾乎無色,下層溶液為紫色;上層溶液滴加KSCN溶液后,出現淺紅色
 
同學丙認為該實驗現象可以說明是“可能2”成立,同學丁認為不嚴謹,于是設計了實驗4:
實驗4:
操作
現象
向另一支試管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振蕩,靜置一段時間后。取出下層溶液,滴加KSCN溶液
靜置后,上層液為紫色,下層液幾乎無色;下層溶液滴加KSCN溶液后,沒有出現淺紅色
 
你認為實驗4設計的主要目的是                                                               　。
同學丁根據實驗4現象得出結論:在本次實驗條件下,碘水與FeCl2溶液反應的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐漸減弱,用原子結構解釋原因:                                                                                     。

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