Question

【題目】鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：

回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）鐵元素在周期表中的位置是_____________．

（2）Fe與過(guò)量稀硫酸反應(yīng)可以制取FeSO4．若用反應(yīng)所得的酸性溶液，實(shí)現(xiàn)上述①的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈，可選用的試劑是__________--（選填序號(hào)）．

A．Cl2B．FeC．HNO3D．H2O2

（3）上述轉(zhuǎn)化得到的硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝．精礦在陽(yáng)極浸出的反應(yīng)比較復(fù)雜，其中有一主要反應(yīng)CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S（CuFeS2中S為-2價(jià)），下列說(shuō)法正確的是_____（選填序號(hào)）．

A．從物質(zhì)分類(lèi)的角度看，黃銅礦屬于合金

B．反應(yīng)中，所有鐵元素均被還原

C．反應(yīng)中，CuFeS2既作氧化劑又作還原劑

D．當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，46gCuFeS2參加反應(yīng)

（4）下述反應(yīng)中，若FeSO4和O2的系數(shù)比為2：1，試配平下列方程式：_______FeSO4+_______K2O2→_______K2FeO4+_______K2O+ _______K2SO4+_______O2↑

_____________

（5）某同學(xué)將鐵與水蒸氣高溫反應(yīng)后的固體物質(zhì)溶解在過(guò)量鹽酸中，如何判斷所得溶液中是否含有Fe3+？ _____________________________________

（6）向含4 mol HNO3的稀溶液中逐漸加入鐵粉至過(guò)量，假設(shè)生成的氣體只有一種，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫(huà)出n(Fe2+)隨n(Fe)變化的示意圖，并在途中標(biāo)出各點(diǎn)的坐標(biāo)值。______________

Answer 1

【答案】 第四周期VIII族 D D 2 6 2 2 2 1 取少量溶液置于試管中，滴加適量KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則含有Fe3+

【解析】（1）鐵是26號(hào)元素，在周期表中位于第四周期VIII族；

（2）、因要實(shí)現(xiàn)Fe2＋生成Fe3＋的轉(zhuǎn)化，所以應(yīng)加入氧化劑，故排除B；因加入Cl2會(huì)生成FeCl3，加入HNO3會(huì)生成Fe(NO3)3，分別引入Cl－和NO3－雜質(zhì)，故排除A和C；因H2O2作氧化劑時(shí)，生成的還原產(chǎn)物是H2O，不會(huì)引入雜質(zhì)，故選D；

（3）、A項(xiàng)，合金是指由兩種或兩種以上的金屬與金屬（或非金屬）經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)，所以黃銅礦不是合金，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，因生成物中鐵元素是Fe3＋，而CuFeS2中鐵元素的化合價(jià)是＋2價(jià)，所以CuFeS2中鐵元素的化合價(jià)升高，作還原劑被氧化，故不是所有鐵均被還原，因此B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)題中方程式可知，CuFeS2中鐵從+2價(jià)變成+3價(jià)，硫從-2價(jià)變成0價(jià)，因此CuFeS2中鐵元素和硫元素的化合價(jià)均升高，故CuFeS2只作還原劑，因此C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，當(dāng)有1molCuFeS2反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是4mol，所以當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，參加反應(yīng)的CuFeS2物質(zhì)的量是0.25mol，m（CuFeS2）=0.25mol×184g/mol=46g，所以D正確。此題答案選D；

（4）、FeSO4中Fe的化合價(jià)是＋2價(jià)，K2FeO4中Fe的化合價(jià)是＋6價(jià)，所以一個(gè)FeSO4失去4個(gè)電子；K2O2張O的化合價(jià)是－1價(jià)，O2中O的化合價(jià)是0價(jià)，則生成一個(gè)O2時(shí)，K2O2失去2個(gè)電子；K2O2中O的化合價(jià)是－1價(jià)，K2FeO4和K2O中O的化合價(jià)是－2價(jià)，所以一個(gè)K2O2生成－2價(jià)O時(shí)，得到電子數(shù)為2個(gè)。所以該方程式中得失電子的最小公倍數(shù)為6，因此該方程式的計(jì)量數(shù)分別為：2、6、2、2、2、1，即方程式是：2FeSO4＋6K2O2=2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4+ O2↑，因此答案是2 6 2 2 2 1。

（5）、檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe3+，可以通過(guò)加入KSCN溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，若溶液變?yōu)檠�紅色，則含有Fe3+，否則不含Fe3+。

（6）、向稀硝酸溶液中逐漸加入鐵粉至過(guò)量，開(kāi)始時(shí)鐵粉少量，發(fā)生Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，根據(jù)方程式可知，當(dāng)加入1mol鐵粉時(shí)，4mol HNO3恰好完全反應(yīng)并生成1mol Fe3＋，再加入鐵粉，發(fā)生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，此時(shí)開(kāi)始生成Fe2＋，根據(jù)方程式可知，當(dāng)加入0.5mol的鐵時(shí)，可以讓溶液中的1mol Fe3＋完全反應(yīng)，生成1.5mol的Fe2＋，所以n(Fe2+)隨n(Fe)變化的示意圖為：