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1、计算题 (9分)向Fe3O4和 Fe的固体混合物6.88g中加入50ml 2 mol·L—1H2SO4,恰好使固体完全溶解,并放出一定量气体。在所得溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红色。
(1)?写出Fe3O4和稀H2SO4反应的化学方程式______________________________。
(2)?混合物中Fe3O4和 Fe的物质的量(写出计算过程)。
(3)?求反应中产生的气体在标准状况下的体积。(写出计算过程)。
若用足量的CO在高温下与相同质量的上述固体混合物反应,求最终能得到铁的质量。(写出计算过程)。
参考答案:(1)Fe3O4+4H2SO4==FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O(1分)
(2)n(Fe3O4)="0.02" mol;? n(Fe)="0.04" mol 。(每空2分)
(3)448ml(2分)?(4)5.6g(2分)
本题解析:(2)设Fe、Fe3O4的物质的量分别为n1,n2,
56n1+232n2="6.88g" ①
据题意,得:反应过程中,发生了以下3个反应,
Fe3O4+4H2SO4==FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O? Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4?Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
1? 4? 1? 1? 1? 1? 1?
n2? 4n2? n2? n2 ?n2?(n1- n2)(n1- n2)
则:4n2+(n1- n2)=0.05L×2 mol·L—1="0.1mol" ②
联立①②,得n1="0.04mol" ,n2=0.02mol
(3)V(H2)=22.4L.mol-1×(n1- n2)= 448ml
(4) Fe3O4+4CO=高温=3Fe+ 4CO2
1? 3
0.02mol? 0.06mol
最终能得到铁的质量:(0.06mol+0.04mol)×56g.mol-1=5.6g
本题难度:一般
2、选择题 稀硫酸中加入铜片,无现象,再加入下列某物质后,铜片逐渐溶解,该物质为
[? ]
A.KNO3
B.NaCl
C.FeCl3
D.Cu(OH)2
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 金属铜能被FeCl3的浓溶液腐蚀,其化学反应是:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。
现将有铜的印刷线路板浸入120mLFeCl3的浓溶液中,有9.6gCu被腐蚀掉。取出印刷线路板,向溶液中加入8.4g铁粉,经充分反应,溶液中还存在4.8g不溶物。则:
(1)溶液中存在那些离子?
(2)离子的浓度各是多少?(设溶液体积不变)
参考答案:(1)溶液中存在的离子为:Fe2+、Cu2+、Cl-。
(2)Cu2+:0.625mol/L,Fe2+:5mol/L,Cl+11.25mol/L。
本题解析:
存在的不溶物有两种可能:一可能是铁、铜混合物,二可能只是铁。若为铁、铜混合物,则溶液中的Cu2+必然全部析出,即不溶物的质量大于9.6g,显然错误,故不溶物为Cu。
所以:(1)溶液中存在的离子为:Fe2+、Cu2+、Cl-。
(2)溶液中n(Cu2+)=(9.6g-4.8g)÷64g/mol=0.075mol
Cu2+的物质的量浓度为:0.075mol÷0.12L=0.625mol/L
设被还原的Fe3+的物质的量为x:
根据Fe3+得电子数与Fe、Cu失电子数相等,列式为:
x×1=(8.4g÷56g/mol)×2+0.075mol×2=0.45mol
溶液中n(Fe3+)=8.4g÷56g/mol+0.45mol=0.6mol
Fe2+的物质的量浓度为:0.6mol÷1.2L=5mol/L
Cl+的物质的量浓度为:0.625mol/L×2+5mol/L×2=11.25mol/L。
本题难度:一般
4、选择题 把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀,洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铁的质量分数为( )
A.70%
B.52.4%
C.47.6%
D.30%
参考答案:A
本题解析:由铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH 溶液,沉淀为氢氧化铁,则经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末为氧化铁,则agFe、Al→agFe2O3,合金中铝的质量等于氧化铁中氧元素的质量,
则合金中铁的质量分数等于氧化铁中铁的质量分数,原合金中铁的质量分数为56×2/56×2+16×3×100%=70%。
本题难度:一般
5、填空题 化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成,是良好的耐热冲击材料。
(1)?X的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应,X的原子结构示意图为
?。
(2)?X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为?
(3)?一定条件下,A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z,Z分子含有10个电子。
①Z与H2O2反应,其产物之一是Y的单质,Y的单质地电子式为?;Z分子的结构呈?
②A的化学式是?
(4)X的单质、石墨和二氧化钛(TiO2)按比例混合,高温下反应得到的化合物均由两种元素组成,且都是新型陶瓷材料(在火箭和导弹上有重要应用),其反应的化学方程式是
?
参考答案:
本题解析:(1)X的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应,X为Al元素,X的原子结构示意图为
(2)铝盐与过量NaOH溶液反应转化为偏铝酸盐,发生的离子反应方程式为:
Al3++4OH—===AlO2—+2H2O。
(3)①A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z,Z分子含有10个电子个电子,可以推测Z是一种氢化物,常见的氢化物由NH3、CH4、HF等;Z与H2O2反应,其产物之一是Y的单质,知道Z是NH3。②A具有良好的耐热冲击性能,由以上几种元素与Al构成的化合物来看只有N与Al构成AlN。(4)由题意可以得到答案。
本题难度:简单