Question

14．（1）黃鐵礦（FeS₂）是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．其中一個反應(yīng)為3FeS₂+8O₂═6SO₂+Fe₃O₄，若有1.5mol FeS₂參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目9.632×10²⁴．
（2）物質(zhì)X是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，X既能與稀硫酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
①若X為氧化物，X的化學(xué)式是Al₂O₃．
②若X為單質(zhì)，X與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
（3）FeCl₃與氫碘酸反應(yīng)時可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂
（4）鐵紅是一種紅色顏料，其成分是Fe₂O₃，將一定量的鐵紅溶于100mL 5mol•L^-1鹽酸中，再加入一定量鐵粉恰好溶解，收集到2.24L（標準狀況）氣體，經(jīng)檢測，溶夜中無Fe³⁺，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為8.4g．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合價由+2→+3，S元素化合價由-1→+4，化合價升高，O元素化合價由0→-2，只有O元素的化合價降低，計算參加反應(yīng)氧氣物質(zhì)的量，根據(jù)O元素化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子；
（2）物質(zhì)X是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，X既能與稀硫酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
①若X為氧化物，則X是 Al₂O₃；
②若X為單質(zhì)，則X為Al，與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣；
（3）Fe³⁺具有強氧化性，將碘離子氧化為碘單質(zhì)，自身被還原為Fe²⁺；
（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，進而求出與鐵離子反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）反應(yīng)3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合價由+2→+3，S元素化合價由-1→+4，化合價升高，O元素化合價由0→-2，只有O元素的化合價降低，有1.5mol FeS₂參加反應(yīng)，參加反應(yīng)的氧氣為1.5mol×$\frac{8}{3}$=4mol，則轉(zhuǎn)移電子為4mol×2×[0-（-2）]=16mol，即轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為16×6.02×10²³mol^-1=9.632×10²⁴，
故答案為：9.632×10²⁴；
（2）物質(zhì)X是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，X既能與稀硫酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
①若X為氧化物，則X是 Al₂O₃，故答案為：Al₂O₃；
②若X為單質(zhì)，則X為Al，與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應(yīng)離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）Fe³⁺具有強氧化性，將碘離子氧化為碘單質(zhì)，自身被還原為Fe²⁺，反應(yīng)離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂，
故答案為：2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂；
（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
根據(jù)氯原子守恒，所以氯化鐵的物質(zhì)的量為$\frac{1}{3}$×（0.1L×5mol/L-0.2mol）=0.1mol，
  Fe～～～2FeCl₃
0.05mol 0.1mol
所以參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為（0.1mol+0.05mol）×56g/mol=8.4g，
故答案為：8.4g．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)計算、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)方程式計算等，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，難度中等．