Question

8．鐵礦石是重要的金屬礦物資源，我省攀西地區(qū)有豐富的釩鈦磁鐵礦．
（1）在自然界中，鈦（Ti）、釩（V）存在多種核素，其中${\;}_{22}^{50}$Ti與${\;}_{23}^{50}$TV相同的是C．
A．質(zhì)子數(shù)        B．中子數(shù)        C．質(zhì)量數(shù)        D．核外電子數(shù)
（2）通過(guò)下列方法可以測(cè)定磁鐵礦中鐵的含量：將磁鐵礦溶于較濃的鹽酸中，用SnCl₂將Fe³⁺還原為Fe²⁺，最后用已知濃度的K₂Cr₂O₇溶液滴定生成的Fe²⁺．
①磁鐵礦中Fe₃O₄溶于鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O．
②配平K₂Cr₂O₇溶液滴定FeCl₂溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
6Fe²⁺+1 Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O
③現(xiàn)有磁鐵礦樣品0.500 g，經(jīng)上述各步反應(yīng)后，共用去0.0200 mol/L的K₂Cr₂O₇溶液24.5 mL．計(jì)算該樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）元素符號(hào)左下角數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)、左上角數(shù)字表示質(zhì)量數(shù)，中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)，原子中核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)；   
（2）①磁鐵礦中Fe₃O₄溶于鹽酸時(shí)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水；
②該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?3價(jià)，Cr元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒、電荷守恒配平方程式；
③根據(jù)亞鐵離子和K₂Cr₂O₇之間的化學(xué)式計(jì)算亞鐵離子物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算Fe元素質(zhì)量，從而計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）元素符號(hào)左下角數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)、左上角數(shù)字表示質(zhì)量數(shù)，中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)，原子中核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)，
A．二者質(zhì)子數(shù)分別是22、23，所以不同，故錯(cuò)誤；        
B．二者中子數(shù)分別是28、27，所以不同，故錯(cuò)誤；        
C．二者質(zhì)量數(shù)都是50，所以相同，故正確；        
D．二者核外電子數(shù)分別是22、23，所以不同，故錯(cuò)誤；
故選C；
（2）①磁鐵礦中Fe₃O₄溶于鹽酸時(shí)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，離子方程式為Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O；
②該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?3價(jià)，Cr元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒、電荷守恒配平方程式為6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案為：6；1；14；6；2；7；
③解：設(shè)滴定Fe²⁺消耗K₂Cr₂O₇的物質(zhì)的量為x．
6Fe²⁺--Cr₂O₇^2-
6 mol   1 mol
x      0.0200 mol•L^-1×0.0245 L
x=0.0200 mol•L^-1×0.0245 L×6=0.0294 mol，
磁鐵礦樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 $\frac{0.0294mol×56g/mol}{0.500g}$×100%=32.9%，
答：鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是32.9%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式，根據(jù)物質(zhì)之間的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，熟悉常見(jiàn)元素化合價(jià)，題目難度不大．