Question

11．鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．請回答下列問題：
（1）黃鐵礦（主要成分是FeS₂）是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．
反應(yīng)I：3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+6SO₂
反應(yīng)II：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂
若反應(yīng)I和反應(yīng)II中FeS₂的量相等，則電子轉(zhuǎn)移數(shù)之比為32：33．
（2）淀粉KI試紙可以檢測硫酸亞鐵溶液是否變質(zhì)，寫出反應(yīng)的離子方程式：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．
（3）用氯化鐵溶液腐蝕印刷電路板，在廢液中加入適量鐵粉，過濾．在濾渣中加入稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，則濾液中的金屬離子主要是Fe²⁺．
（4）取一定量磁性氧化鐵溶于200ml、5mol/L鹽酸中，再加入一定量鐵粉，恰好完全溶解，收集到2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體．經(jīng)檢測．反應(yīng)后的溶液不能使KSCN溶液變紅色，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量是11.2g．

Answer 1

分析 （1）由于反應(yīng)I和反應(yīng)II中FeS₂的量相等，所以可設(shè)FeS₂的物質(zhì)的量為12mol，所以反應(yīng)Ⅰ中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為32×4mol，反應(yīng)Ⅱ轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為33×4mol；
（2）如果亞鐵變質(zhì)生成鐵離子與碘離子反應(yīng)生成紫黑色固體碘，由此書寫離子反應(yīng)方程；
（3）用氯化鐵溶液腐蝕印刷電路板，生成氯化亞鐵和氯化銅，而在濾渣中加入稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，說明氯化鐵與鐵反應(yīng)，鐵過量，所以銅離子反應(yīng)完全；
（4）參加反應(yīng)的鐵粉為與鐵離子反應(yīng)及與氫離子反應(yīng)的兩部分之和，根據(jù)氫氣的體積計(jì)算出與鹽酸反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量及HCl的物質(zhì)的量，再根據(jù)氯原子守恒，求出氯化鐵的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出與鐵離子反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）由于反應(yīng)I和反應(yīng)II中FeS₂的量相等，所以可設(shè)FeS₂的物質(zhì)的量為12mol，所以反應(yīng)Ⅰ中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為32×4mol，反應(yīng)Ⅱ轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為33×4mol，故答案為：32：33； 
 （2）如果亞鐵變質(zhì)生成鐵離子與碘離子反應(yīng)生成紫黑色固體碘，所以離子反應(yīng)方程2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，故答案為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（3）用氯化鐵溶液腐蝕印刷電路板，生成氯化亞鐵和氯化銅，而在濾渣中加入稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，說明氯化鐵與鐵反應(yīng)，鐵過量，所以銅離子反應(yīng)完全，最后濾液中的金屬離子主要是Fe²⁺，故答案為：Fe²⁺；
（4）氫氣的物質(zhì)的量為  $\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
Fe～～～～2HCl～～～H₂，
 0.1mol   0.2mol    0.1mol
反應(yīng)后的溶液不能使KSCN溶液變紅色，所以所得溶液為氯化亞鐵溶液，根據(jù)氯原子守恒，反應(yīng)溶液中氯化鐵的物質(zhì)的量為$\frac{1}{2}$×0.2L×5mol/L=0.5mol，由氫守恒可知四氧化三鐵的物的量為：$\frac{1-0.1×2}{8}$=0.1mol：與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵的物質(zhì)的量為0.2mol，
 Fe～～～2FeCl₃
0.1mol   0.2mol
所以參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為（0.1mol+0.1mol）×56g/mol=11.2g，
故答案為：11.2g．

點(diǎn)評 本題考查了金屬單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的綜合應(yīng)用、離子方程式的書寫及有關(guān)方程式的計(jì)算，題目難度中等，明確金屬單質(zhì)及其化合物的物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．