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(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
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4,氧化產(chǎn)物為
 
,若有3mol FeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移
 
mol電子.
(2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑,其原理為
 
(用離子方程表示)
(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
 

(4)在熱的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后,再加入足量的KNO3溶液,可使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+,并有氣體逸出,請配平該化學(xué)方程式:
 
FeSO4+
 
KNO3+
 
H2SO4
 
K2SO4+
 
Fe2(SO43+
 
NO↑+
 
H2O;其中氧化劑為
 

(5)鐵紅是一種紅色顏料,其成分是Fe2O3將一定量的鐵紅溶于160mL 5mol?L-1鹽酸中,在加入一定量鐵粉恰好溶解,收集到2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),經(jīng)檢測,溶夜中無Fe3+,則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為
 
考點(diǎn):鐵的氧化物和氫氧化物,氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)方程式的配平
專題:氧化還原反應(yīng)專題,幾種重要的金屬及其化合物
分析:(1)根據(jù)化合價判斷氧化劑和還原劑;根據(jù)電子得失,得出SO2與電子數(shù)的關(guān)系;
(2)根據(jù)氯氣能將Fe2+氧化成Fe3+,以及Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體可以凈水;
(3)氯化鐵具有氧化性碘化氫具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和碘單質(zhì);
(4)根據(jù)化合價升降總數(shù)相等和質(zhì)量守恒來配平方程式,氧化劑分析元素化合價降低的物質(zhì);
(5)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)反應(yīng)3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
Fe3O4+6SO2,前后各元素化合價的變化情況如下:
Fe:+2→+3,化合價升高;S:-1→+4,化合價升高;
O:0→-2,化合價降低;
因此,在反應(yīng)中FeS2還原劑,O2是氧化劑,F(xiàn)e2O3既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,SO2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,在上述反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移32個電子,有3molFeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為32mol;故答案為:SO2、Fe3O4;32;
(2)硫酸鐵中鐵離子水解生成膠體,膠體具有吸附性而凈水,
故答案為:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+;
(3)氯化鐵具有氧化性碘化氫具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和碘單質(zhì),反應(yīng)離子方程式為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,故答案為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(4)FeSO4中鐵的化合價由+2價升高為+3價,變化1,KNO3中氮的化合價由+5價降低為+2價,變化3,化合價升降總數(shù)相等和質(zhì)量守恒來配平方程式:6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=1K2SO4+3Fe2(SO43+2NO↑+4H2O,反應(yīng)物中化合價降價的元素所在的物質(zhì)是KNO3,故答案為:6;2;4;1;3;2;4; KNO3
(5)(3)氫氣的物質(zhì)的量為
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
1
3
×(0.16L×5mol/L-0.2mol)=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:本題考查的知識點(diǎn)較多,有一定的難度,注意基礎(chǔ)知識的積累.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121kJ,且氧氣中1mol O=O鍵完全斷  裂時吸收熱量496kJ,氫氣中1mol H-H鍵斷裂時吸收熱量為436kJ,求水蒸氣中1mol  H-O鍵形成時放出熱量(  )
A、463kJ
B、557kJ
C、486kJ
D、188kJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Ⅰ.施萊辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4與水反應(yīng)制氫氣:BH4-+2H2O═BO2-+4H2↑(反應(yīng)實(shí)質(zhì)為水電離出來的H+被還原).研究表明,該反應(yīng)生成H2的速率受外界條件影響.下表為pH和溫度對NaBH4半衰期的影響(半衰期是指反應(yīng)過程中,某物質(zhì)的濃度降低到初始濃度一半時所需的時間).
體系
pH
不同溫度下NaBH4的半衰期(min)
0℃ 25℃ 50℃ 75℃
8 4.32×100 6.19×10-1 8.64×10-2 1.22×10-2
10 4.32×102 6.19×101 8.64×100 1.22×100
12 4.32×104 6.19×103 8.64×102 1.22×102
14 4.32×106 6.19×105 8.64×104 1.22×104
(1)已知NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液顯堿性,用離子方程式表示出溶液顯堿性的原因
 
,溶液中各離子濃度大小關(guān)系為
 

(2)從上表可知,溫度對NaBH4與水反應(yīng)速率產(chǎn)生怎樣的影響?
 

(3)反應(yīng)體系的pH為何會對NaBH4與水反應(yīng)的反應(yīng)速率產(chǎn)生影響?
 

Ⅱ.肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,常溫下是一種無色油狀液體,沸點(diǎn)為113.5℃.肼和氧氣在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如圖):
溫度較低時主要發(fā)生反應(yīng)①:N2H4+O2?N2+2H2O
溫度較高時主要發(fā)生反應(yīng)②:N2H4+2O2?2NO+2H2O
不考慮其他反應(yīng),完成下列天空:
(4)若反應(yīng)①在250℃時的平衡常數(shù)K1,350℃時的平衡常數(shù)為K2,則K1
 
K2(填“>”、“<”或“=”).
(5)反應(yīng)②在1100℃時達(dá)到平衡后,下列措施中能使容器中
n(NO)
n(O2)
增大的有
 
(填字母序號).
A.恒容條件下,充入He氣          B.增大容器體積
C.恒容條件下,充入N2H4          D.使用催化劑
(6)若將n mol肼和2n mol O2充入某容積n L的剛性容器中,在800℃和一定壓強(qiáng)、合適催化劑的作用下,反應(yīng)①和②同時達(dá)到平衡,實(shí)驗(yàn)測得N2的產(chǎn)率為x,NO的產(chǎn)率為y,則該條件下反應(yīng)②的平衡常數(shù)K=
 
(用x、y的代數(shù)式表示,不必化簡).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

7.2g某飽和鏈烴在光照條件下與一定量氯氣恰好完全反應(yīng),若其產(chǎn)物皆為一氯代物時,放出的氣體恰好被100mL1mol/L的氫氧化鈉溶液中和;又知該烴的一氯取代物有一種,求該烴的分子式并寫出其結(jié)構(gòu)簡式.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末,常作紅色顏料.某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物.探究過程如下:
查閱資料知:Cu2O是一種堿性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空氣中加熱生成CuO.提出假設(shè):
假設(shè)1:紅色粉末是Fe2O3;
假設(shè)2:紅色粉末是Cu2O;
假設(shè)3:紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):取少量粉末放入足量稀硫酸中,然后在所得溶液中滴加KSCN溶液.
(1)若假設(shè)1成立,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
 

(2)“若滴入KSCN溶液后溶液不變紅色,則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵”.你認(rèn)為這種說法合理嗎?
 
,理由是
 

若固體粉末完全溶解無固體存在,滴加KSCN溶液時溶液不變紅色,則證明原固體粉末是
 

(3)探究延伸:經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物.
實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬(CuSO4?5H2O).經(jīng)查閱資料得知:在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2+、Fe3+、Fe2+分別生成沉淀的pH如表:
物質(zhì) Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
開始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
實(shí)驗(yàn)可提供的試劑有:A、氯水 B、H2O2   C、NaOH   D、Cu2(OH)2CO3實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如圖:

試回答:①試劑1為
 
  試劑2為
 
 (填字母)②固體X的化學(xué)式為
 
③操作Ⅰ為
 
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在反應(yīng)2K2Cr2O7+14HCl(濃)=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反應(yīng)中,氧化劑是
 
,還原劑是
 
,轉(zhuǎn)移電子
 
,反應(yīng)中濃鹽酸體現(xiàn)了
 
 
,若轉(zhuǎn)移3mol電子則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成氣體的體積為
 
L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

將0.15mol的鎂、鋁混合物溶于100mL 3mol/LH2SO4溶液中,然后再滴加1mol/L NaOH溶液.請回答:
(1)若在滴加NaOH溶液過程中,欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全,則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)
 
 mL.
(2)若混合物仍為0.15mol,其中Mg粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x,用100mL 3mol/L的硫酸溶解此混合物后,再加入675mL 1mol/L的NaOH溶液,所得沉淀中無Al(OH)3.滿足此條件的x的取值范圍是:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

寫出下列元素的元素符號:碳
 
 
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

對于mA(s)+nB(g)?pC(g)△H<0的可逆反應(yīng),在一定溫度下B的百分含量與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,則下列判斷正確的是(  )
A、m+n<p
B、n<p
C、a點(diǎn)時增加A的物質(zhì)的量,B的百分含量減小
D、x點(diǎn)的狀態(tài)是v>v

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