鋼鐵制品經(jīng)常進(jìn)行烤藍(lán)處理，即在鐵制品的表面生成一層致密的Fe3O4。某學(xué)習(xí)小組為了研究烤藍(lán)鐵片，分別進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作：
①把一定量烤藍(lán)鐵片加工成均勻粉末。
②取m g該粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的鹽酸中，恰好完全反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象。
③再取三份不同質(zhì)量的粉末，分加加到相同體積(V)、物質(zhì)的量濃度均為l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反應(yīng)后，固體全部溶解，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示(假設(shè)NO是硝酸的唯一還原產(chǎn)物)：
實(shí)驗(yàn)序號
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
加入粉末質(zhì)量/g
13.68
27.36
34.20
生成氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）/L
2.912
5.824
6.720
 
完成下列各題：
（1）實(shí)驗(yàn)②所得溶液中的溶質(zhì)是       (寫化學(xué)式)，樣品中n(Fe)∶n(Fe3O4)=             ，m＝                     。
（2）計(jì)算實(shí)驗(yàn)③中每份硝酸溶液的體積(V)（mL）。
（3）若向?qū)嶒?yàn)Ⅱ所得溶液中繼續(xù)加入銅粉，要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同時(shí)存在，求加入銅粉的物質(zhì)的量的范圍。
（1）FeCl2，4∶1 ， 0.912 g
（2）180 mL
（3）0.105mol＜n(Cu)＜0.315mol

試題分析：（1）由于向溶液中滴入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象可知反應(yīng)后生成的物質(zhì)為FeCl2，由于放人鹽酸的量為28.00 mL× 1 mol／L=0.028mol，故產(chǎn)生FeCl2的物質(zhì)的量為0.028/2=0.014mol。其中單質(zhì)鐵分別于鹽酸、Fe3O4二者發(fā)生反應(yīng)，①由生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體134.4 mL，根據(jù)電荷守恒可知，混合物中與鹽酸發(fā)生產(chǎn)生氣體的單質(zhì)鐵為0.006mol，②Fe3O4與Fe、HCl共同反應(yīng)，在該反應(yīng)中鐵元素總量為：0.014mol-0.006mol=0.008mol，且該反應(yīng)方程式為Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O，通過該反應(yīng)方程式可知Fe3O4為0.002mol，發(fā)生該反應(yīng)的單質(zhì)鐵為0.002mol。故總的Fe物質(zhì)的量為0.008mol，F(xiàn)e3O4為0.002mol。故比例為4∶1。質(zhì)量為0.002mol×232g/mol +0.008mol×56g/mol =0.912g。
（2）根據(jù)三個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過投入粉末質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積比例關(guān)系可知，Ⅰ、Ⅱ?yàn)橄跛徇^量，Ⅲ為粉末過量�？赏ㄟ^實(shí)驗(yàn)Ⅲ計(jì)算出硝酸的體積。由于假設(shè)NO是硝酸的唯一還原產(chǎn)物，且產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為6.720L/22.4L·mol-1=0.3mol。則N元素得到電子數(shù)為0.3mol×3=0.9mol。由于Ⅲ中混合物質(zhì)量為34.2g，且n(Fe)∶n(Fe3O4)=4:1，則Fe為0.3mol，F(xiàn)e3O4為0.075mol，由于氮元素得到電子數(shù)共為0.9mol，故溶液中為Fe(NO3)2、Fe(NO3)3兩種溶質(zhì)，計(jì)算可知Fe(NO3)2為0.075mol，F(xiàn)e(NO3)3為0.45mol。故溶液中硝酸根含量為0.075mol×2+0.45mol×3=1.5mol。則該反應(yīng)中N元素總物質(zhì)的量為1.5mol+0.3mol=1.8mol。故硝酸的體積為180ml。
（3）27.36g 粉末，根據(jù)n(Fe)∶n(Fe3O4)=4:1可知含鐵元素0.42mol，由于硝酸過量，產(chǎn)物為硝酸鐵，故II反應(yīng)需用硝酸1.52 mol(硝酸共1.8mol)，故II溶液中有Fe3+ 0.42 mol，過量硝酸0.28mol，
3Cu ~ 8HNO3           Cu ~ 2Fe3+
3        8             1   2
nmin   0.28mol          n   0.42
nmin=0.105mol   n=0.21mol   nmax =0.21mol+0.105mol=0.315mol
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

某同學(xué)實(shí)驗(yàn)探究氨氣的還原性并進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。
（1）將光亮的紫紅色銅絲繞幾圈后，在酒精燈火焰上加熱，等銅絲變黑后，趁熱將銅絲插入疏松的氯化銨晶體里，即刻發(fā)現(xiàn)有白色煙霧生成，拿出銅絲后，銅絲又轉(zhuǎn)變?yōu)楣饬恋淖霞t色。在焊接銅器時(shí)用氯化銨除去銅器表面的氧化銅即利用了該原理，請完成該反應(yīng)：

（2）利用下列裝置，進(jìn)行與金屬氧化物MxOy反應(yīng)生成M、H2、H2O，通過測量生成水的質(zhì)量來測定M的相對原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。

①儀器a的名稱為__________，儀器b中裝人的試劑可以是____________.
②按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)椋ㄌ钚蛱枺b置可重復(fù)使用）：___________。
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)首先__________（填序號）。
I．熄滅A裝置的酒精燈
II．停止從a中滴加液體
④若實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為mg，完全反應(yīng)后，測得生成水的質(zhì)量為ng，則M的相對原子質(zhì)量為__________(用含X、y、m、n的式子表示)。
（3）若金屬氧化物MxOy為Fe2O3，將反應(yīng)后固體溶于稀硫酸，然后滴加KSCN溶液沒發(fā)生明顯變化。推測該固體成分可能是（將化學(xué)式填人下表，你認(rèn)為有幾種可能填幾種）。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

建筑用的鋼材在出廠前都要經(jīng)過烤藍(lán)處理，使其表面生成一層四氧化三鐵，其目的是
A．增加鋼材的硬度 B．增強(qiáng)鋼材的抗腐蝕能力
C．使鋼材美觀 D．增加鋼材的韌性

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（1）有一瓶存放時(shí)間較長的硫酸亞鐵，外觀上并無明顯變化，但某學(xué)生懷疑其有部分因氧化而變質(zhì)，請你設(shè)計(jì)1個(gè)檢驗(yàn)硫酸亞鐵是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案：                               。如果有變質(zhì)，當(dāng)配制硫酸亞鐵溶液時(shí)，應(yīng)如何除去變質(zhì)的雜質(zhì)？                               。
（2）FeCl3溶液棕黃色，對此溶液，分別做如下實(shí)驗(yàn)，請?zhí)畋恚?br />
編號
實(shí)踐操作
實(shí)驗(yàn)主要現(xiàn)象
離子方程式
①
加入過量鐵粉
 
 
②
加入少量Na2O2粉末
 
 
③
加入少量AgNO3溶液
 
 
 

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

鐵元素及其化合物與人類的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，試回答下列問題：
（1）電子工業(yè)常用30％的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板，該反應(yīng)的離子方程式為                       。
（2）已知：Fe(s)+O2(g)FeO(s) △H=－272 kJ·mol－1
C(s)+O2(g)CO2(g)   △H=－393.5 kJ·mol－1
2C(s)+O2(g)2CO(g)  △H=－221 kJ·mol－1
則高爐煉鐵過程中   FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)   △H=              。
（3）鐵紅（Fe2O3）是一種紅色顏料。將一定量的鐵紅溶于160mL 5 mol·L－1鹽酸中，再加入足量鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束共收集到氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），經(jīng)檢測溶液中無Fe3＋，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為         。
（4）以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池，采用電解法制備Fe(OH)2，裝置如下圖所示，其中P端通入CO2。

①石墨I(xiàn)電極上的電極反應(yīng)式為                          。
②通電一段時(shí)間后，右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時(shí)間不變色。則下列說法中正確的是  （填序號）。
A．X、Y兩端都必須用鐵作電極
B．可以用NaOH溶液作為電解液
C．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H2O＋ 2e－= H2↑+ 2OH－
D．白色沉淀只能在陽極上產(chǎn)生
③若將所得Fe(OH)2沉淀暴露在空氣中，其顏色變化為                                        ，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                     。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。請回答：
（1）鋼鐵在空氣中發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極的電極反應(yīng)是               。
（2）由于氧化性Fe3+＞Cu2+氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反應(yīng)的離子方程式是                                       。
（3）硫酸鐵可作絮凝劑，常用于凈水，其原理是                 （用離子方程式表示）。在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)硫酸鐵不能將酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是                  。
（4）磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一，其原理是Fe3O4十4CO3Fe+4CO2，若有1.5 mol Fe3O4參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是            。
（5）下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是      （填字母）。
 
陳述Ⅰ
陳述Ⅱ
判斷
A
鐵是地殼中含量最高的金屬元素
鐵是人類最早使用的金屬材料
Ⅰ對；Ⅱ?qū)�；�?br />
B
常溫下鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣
一定溫度下氫氣能還原氧化鐵得到鐵
Ⅰ對；Ⅱ?qū)�；無
C
鐵屬于過渡元素
鐵和鐵的某些化合物可用作催化劑
Ⅰ錯(cuò)；Ⅱ?qū)�；無
D
在空氣中鐵表面形成致密氧化膜
鐵不能與氧氣反應(yīng)
Ⅰ對；Ⅱ?qū)�；�?br />
 

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

下列物質(zhì)之間有如下反應(yīng)關(guān)系：

已知由E轉(zhuǎn)化成C的現(xiàn)象是：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。回答：
（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：甲________,丙________。
（2）寫出E→C反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________。為了獲得E，可以用新配制的D溶液與用不含O2的蒸餾水配制的乙溶液反應(yīng)制備。
（3）用相應(yīng)晶體配制上述D溶液時(shí)你覺得還需加入                 。
（4）寫出Fe與H20在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式                           　　　。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

足量的一氧化碳還原14.5 g鐵的氧化物的混合物。將生成的氣體通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀25 g，則該混合物的組合不可能是
①Fe2O3、Fe3O4、FeO；②FeO、Fe3O4；③Fe3O4、Fe2O3；④FeO、Fe2O3
A．①②B．②③C．③④D．①④

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

硫酸亞鐵銨【(NH4)2Fe(SO4)2】俗稱莫爾鹽，工業(yè)上用途廣泛，該物質(zhì)屬于   。
A、酸      B、堿        C、鹽
某同學(xué)為了驗(yàn)證硫酸亞鐵銨晶體中的陽離子，進(jìn)行了如下操作。
（1）室溫下，將少量的硫酸亞鐵銨晶體配成溶液，并將所配溶液分置于兩支試管中，用其中一支進(jìn)行驗(yàn)證Fe2+的實(shí)驗(yàn)，請完成下表：
操作
①往試管中滴入幾滴   溶液(填化學(xué)式)
②繼續(xù)滴入幾滴新制氯水
現(xiàn)象
溶液無明顯變化
溶液顯紅色
原因
溶液中沒有Fe3+
(用簡要文字說明原因)
                       
 
（2）為了驗(yàn)證NH4+該同學(xué)往另一支試管中滴加過量的濃氫氧化鈉溶液并加熱，并在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物，紅色石蕊試紙變藍(lán)，同時(shí)試管內(nèi)有紅褐色固體產(chǎn)生，則加熱時(shí)試管內(nèi)反應(yīng)的離子方程式是           。

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同步練習(xí)冊答案