（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(yīng)，放出氫氣4.48 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN不顯紅色，且無(wú)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(zhì)的量濃度？⑶．反應(yīng)后得到FeSO4的物質(zhì)的量是多少？


⑴．設(shè)鐵粉的物質(zhì)的量為x，氧化鐵的物質(zhì)的量為y。
據(jù)：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(zhì)量為22.4g，氧化鐵的質(zhì)量為32g。
⑵．反應(yīng)中共生成FeSO4 0.8mol，所以消耗H2SO4的物質(zhì)的量為0.8mol，稀硫酸的濃度為0.8mol/0.2L＝4.0mol/L。
⑶．根據(jù)鐵元素的物質(zhì)的量守恒，反應(yīng)后FeSO4的物質(zhì)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(jià)鐵離子反應(yīng)，一部分和硫酸反應(yīng)；所以設(shè)鐵粉的物質(zhì)的量為x，質(zhì)量為56x，氧化鐵的物質(zhì)的量為y,其質(zhì)量為160y，得到第一個(gè)方程程式：56x+160y=54.4g,由方程式（2）可知，與硫酸反應(yīng)的鐵粉的物質(zhì)的量為x-y,同時(shí)由生成的H2標(biāo)況下的體為22.4L可知，x-y="22.4L/22.4L·mol=0.2mol;" 兩個(gè)方程式聯(lián)立即可求得x＝0.4mol，y＝0.2mol ；所以鐵的質(zhì)量為22.4g，氧化鐵的質(zhì)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(zhì)的量等于硫酸根離子的物質(zhì)的量；反應(yīng)中共生成FeSO4 0.8mol，所以消耗H2SO4的物質(zhì)的量為0.8mol，稀硫酸的濃度為0.8mol/0.2L＝4.0mol/L。
⑶．根據(jù)鐵元素的物質(zhì)的量守恒，反應(yīng)后FeSO4的物質(zhì)的量為0.8mol。
考點(diǎn)： 鐵、二價(jià)鐵離子、三價(jià)鐵離子的相互轉(zhuǎn)化和計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

從鋁土礦（主要成分是，含、、MgO等雜質(zhì)）中提取兩種工藝品的流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）流程乙加入燒堿后的離子方程式為_(kāi)________________________________________.
（2）固體A的應(yīng)用_________________________________________.（兩點(diǎn)）
（3）濾液D與少量CO2反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________，
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(diǎn)是所用的試劑較經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是__________________________
（5）已知298K時(shí)，的溶度積常數(shù)=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_(kāi)______.

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)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(chǎn)品的工藝如下：

（注：Al(OH)3和Cu(OH)2開(kāi)始分解的溫度分別為450℃和80℃）
（1）電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為            ；濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)方程式為                      。
（2）固體混合物B的組成為       ；在生成固體B的過(guò)程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過(guò)量，則因過(guò)量引起的反應(yīng)的離子方程式為                。
（3）完成煅燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式： CuO+  Al2O3  CuAlO2 +  ↑。
（4）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)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(guò)濾、洗滌和干燥。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

元素鋁是在生產(chǎn)、生活中應(yīng)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(yīng)，然后降溫析出晶體，再經(jīng)凈化和高溫煅燒得到氧化鋁。降溫析出晶體時(shí)的反應(yīng)方程式為：                    。

（2）氧化鋁是工業(yè)電解冶煉鋁的重要原料，生產(chǎn)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(yīng)式                        ，
②在電解池工作過(guò)程中，需要不斷補(bǔ)充陽(yáng)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�，F(xiàn)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(shí)反應(yīng)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(guān)PAFC的說(shuō)法正確的是          。（填選項(xiàng)）
A．PAFC中鐵元素顯+2價(jià)
B．PAFC用于凈水時(shí)，比用相同量的氯化鋁和氯化鐵對(duì)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(chǎn)物
D．PAFC在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中都能穩(wěn)定存在

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（本題共15分）
有4種質(zhì)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(xué)各取1種樣品，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，測(cè)定合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
52．甲同學(xué)取樣品①m1 g和過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后過(guò)濾；再往濾液中通入過(guò)量的二氧化碳?xì)怏w，將所得沉淀過(guò)濾、洗滌、烘干、灼燒，得到固體質(zhì)量仍為m1 g。則樣品①合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)____________。
53．乙同學(xué)取樣品②m2 g和足量的鹽酸反應(yīng)，然后滴加過(guò)量的氫氧化鈉溶液，將沉淀過(guò)濾、洗滌、烘干、灼燒，得到固體質(zhì)量仍為m2 g。則樣品②合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________。
54．丙同學(xué)取樣品③m3 g和足量的稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)固體完全溶解，標(biāo)準(zhǔn)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(xué)取不同質(zhì)量的樣品④分別和30 mL同濃度的鹽酸反應(yīng)，所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體體積（已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況）如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)
a
b
c
合金質(zhì)量/mg
510
765
918
氣體體積/mL
560
672
672
55．通過(guò)計(jì)算求該鹽酸的物質(zhì)的量濃度。
56．通過(guò)計(jì)算求樣品④中合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
57．在c組實(shí)驗(yàn)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(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)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(jié)晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.將FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液與稍過(guò)量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液。
Ⅳ.將濁液過(guò)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(huì)分解。
⑴Ⅰ中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3＋，該反應(yīng)的離子方程式是         。
⑵Ⅱ中，需加一定量酸，該酸最好是             。運(yùn)用化學(xué)平衡原理以及離子方程式簡(jiǎn)述該酸的作用                                                 。
⑶Ⅲ中，生成FeCO3的離子方程式是                                    。若FeCO3濁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是                          。
(4)Ⅳ中，通過(guò)檢驗(yàn)SO42-來(lái)判斷沉淀是否洗滌干凈，檢驗(yàn)SO42-的操作是          
(5)已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3＋O2 =2Fe2O3＋4CO2。現(xiàn)煅燒464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是        kg。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

將5．1g鎂鋁合金投入過(guò)量鹽酸中充分反應(yīng)，得到500mL溶液和5．6L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2。計(jì)算：
（1）合金中鎂和鋁的質(zhì)量之比；
（2）所得溶液中Mg2+的物質(zhì)的量濃度。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)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(yīng)：將A與B連接，打開(kāi)止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                   ，反應(yīng)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(yīng)后將溶液在一定條件下蒸發(fā)結(jié)晶，得到少量的白色固體。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)該白色固體的成分。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1：該白色固體為NaOH和Na2CO3； 
假設(shè)2：該白色固體為只有Na2CO3； 
假設(shè)3：該白色固體為只有NaHCO3；   
假設(shè)4：該白色固體為Na2CO3和NaHCO3
②基于假設(shè)4，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明固體的成分是Na2CO3和NaHCO3。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。（步驟可不填滿也可增加）
限選實(shí)驗(yàn)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(guò)濾裝置。

實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：
 
步驟2：
 
 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)小組在學(xué)習(xí)元素周期律后,對(duì)教材中Fe2+氧化為Fe3+的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步思考,并提出問(wèn)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(cè)
部分同學(xué)認(rèn)為Br2和I2都可能將Fe2+氧化為Fe3+,他們思考的依據(jù)是　                             。
部分同學(xué)認(rèn)為Br2和I2都不能將Fe2+氧化為Fe3+,還有同學(xué)認(rèn)為Br2能將Fe2+氧化為Fe3+而I2不能。他們思考的依據(jù)是從上到下鹵素單質(zhì)氧化性減弱。
環(huán)節(jié)二:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)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(yīng)后,鐵粉有剩余,取上層清液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)1:

試管
操作
現(xiàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與解釋
(1)同學(xué)甲認(rèn)為①中現(xiàn)象說(shuō)明溴水能將Fe2+氧化,離子方程式為　                                       。
同學(xué)乙認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),才能得出同學(xué)甲的結(jié)論。請(qǐng)你幫助同學(xué)乙完成實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)2:
操作
應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象
 
 
 
(2)該小組同學(xué)對(duì)②中溶液呈黃色的原因展開(kāi)了討論:
可能1:碘水與FeCl2溶液不反應(yīng),黃色是碘水稀釋后的顏色。
可能2:　                                                           。
實(shí)驗(yàn)3:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定可能的原因。
操作
現(xiàn)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(shí)間后。取出上層溶液,滴加KSCN溶液
靜置后,上層溶液幾乎無(wú)色,下層溶液為紫色;上層溶液滴加KSCN溶液后,出現(xiàn)淺紅色
 
同學(xué)丙認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明是“可能2”成立,同學(xué)丁認(rèn)為不嚴(yán)謹(jǐn),于是設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)4:
實(shí)驗(yàn)4:
操作
現(xiàn)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(shí)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(wú)色;下層溶液滴加KSCN溶液后,沒(méi)有出現(xiàn)淺紅色
 
你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)4設(shè)計(jì)的主要目的是                                                               　。
同學(xué)丁根據(jù)實(shí)驗(yàn)4現(xiàn)象得出結(jié)論:在本次實(shí)驗(yàn)條件下,碘水與FeCl2溶液反應(yīng)的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐漸減弱,用原子結(jié)構(gòu)解釋原因:                                                                                     。

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