6.將1.12g鐵粉加入25mL2mol·L-1的氯化鐵溶液中,充分反應(yīng),其結(jié)果是
A.鐵粉有剩余,溶液呈淺綠色,Cl-基本保持不變
B.往溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液,顯紅色
C.Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比為5∶1
D.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5
【答案】B
【解析】
試題分析:n(Fe)= =0.02mol,n(FeCl3)=2mol/L×0.025L=0.05mol,二者反應(yīng)方程式為2FeCl3+Fe=3FeCl2,根據(jù)方程式知,0.02molFe完全反應(yīng)需要FeCl30.04mol<0.05mol,所以FeCl3有剩余,剩余n(FeCl3)=0.05mol-0.04mol=0.01mol。A.根據(jù)以上分析知,氯化鐵有剩余,F(xiàn)e完全反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.溶液中氯化鐵有剩余,所以加入KSCN溶液時(shí)會(huì)生成硫氰化鐵絡(luò)合物而使溶液呈血紅色,故B正確;C.根據(jù)Fe和氯化亞鐵的關(guān)系式知,生成n(FeCl2)=3n(Fe)=0.02mol×3=0.06mol,溶液中n(FeCl3)=0.01mol,所以Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比=0.06mol: 0.01mol=6:1,故C錯(cuò)誤;D.該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氯化亞鐵,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比=1:2,故D錯(cuò)誤;故選B。
考點(diǎn):考查了氧化還原反應(yīng)的計(jì)算;鐵的化學(xué)性質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。
7.鐵是一種過(guò)渡元素,金屬鐵是最常用的金屬。請(qǐng)回答下列各題:
(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物(Fe3C),在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。上述反應(yīng)生成的磁性固體能溶于過(guò)量鹽酸,該反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)在Fe2+或Fe3+的催化作用下,可實(shí)現(xiàn)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的轉(zhuǎn)化。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+,則另一反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)硫酸廠用煅燒黃鐵礦(FeS2)來(lái)制取硫酸,實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制綠礬。利用燒渣制綠礬的過(guò)程如下:
①燒渣溶于稀H2SO4過(guò)程中,先是固體大部分被溶解,接著有單質(zhì)硫生成,寫出該反應(yīng)的離子方程式(只寫生成S的離子方程式,其他反應(yīng)無(wú)需寫出) 。②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是 。③取1.6g所得晶體樣品配成溶液,滴入 mL 0.1000 mol/L 的酸性高錳酸鉀液剛好完全反應(yīng),經(jīng)計(jì)算可得樣品中含47.5%的硫酸亞鐵。(4)已知Fe(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp=1.1×10-36。室溫時(shí)在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)溶液pH=3時(shí),通過(guò)計(jì)算說(shuō)明Fe3+是否沉淀完全 。(提示:當(dāng)某離子濃度小于1.0×10-5 mol•L-1時(shí)可以認(rèn)為該離子沉淀完全了)
【答案】(1)Fe3C + 3O2Fe3O4 + CO2;Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O;
(2)4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O(3)2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓ + 2H+
②使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+,以制備純凈的綠礬晶體③10.70
(4)計(jì)算得c(Fe3+)=1.1×10-3mol•L-1>1×10-5 mol•L-1,故Fe3+沒(méi)有沉淀完全
考點(diǎn):考查了鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變的相關(guān)知識(shí)。
8.氯化鐵是常見(jiàn)的水處理劑,利用廢鐵屑可制備無(wú)水氯化鐵。實(shí)驗(yàn)室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下:
已知:(1)無(wú)水FeCl3熔點(diǎn)為555 K、沸點(diǎn)為588 K。
(2)廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)
(3)不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃ 0 20 80 100 溶解度(g/100 g H2O) 74.4 91.8 525.8 535.7 實(shí)驗(yàn)室制備操作步驟如下:
Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾K1,關(guān)閉活塞K2,并打開(kāi)活塞a,緩慢滴加鹽酸。
Ⅱ.當(dāng) 時(shí),關(guān)閉彈簧夾K1,打開(kāi)彈簧夾K2,當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯后關(guān)閉活塞a。
Ⅲ.將燒杯中溶液經(jīng)過(guò)一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶體。請(qǐng)回答:
(1)燒杯中足量的H2O2溶液的作用是 。
(2)為了測(cè)定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),操作Ⅱ中“……”的內(nèi)容是 。
(3)從FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶體的操作步驟是:加入 后、 、過(guò)濾、洗滌、干燥.
(4)試寫出吸收塔中反應(yīng)的離子方程式: 。
(5)捕集器溫度超過(guò)673 K時(shí),存在相對(duì)分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物,該物質(zhì)的分子式為 。(6)FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通?捎玫饬糠y(cè)定:稱取m g無(wú)水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍過(guò)量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入幾滴淀粉溶液,并用c mol•L-1Na2S2O3溶液滴定,消耗VmL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ;
【答案】(1)把亞鐵離子全部氧化成三價(jià)鐵離子
(2)裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準(zhǔn)管液面不再改變(其他合理答案也給分)
(3)鹽酸;蒸發(fā)(加熱)濃縮、冷卻結(jié)晶(4)2Fe2++Cl2 = 2Fe3+ + 2Clˉ(5)Fe2Cl6(6)
考點(diǎn):考查了制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、物質(zhì)的分離提純等基本操作、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用、溶度積有關(guān)計(jì)算的相關(guān)知識(shí)。