1、填空题 铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)铁元素在周期表中的位置是___________________________。
(2)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净,可选用的试剂是________(选填序号)。
A.Cl2? B.Fe? C.HNO3?D.H2O2
(3)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S(CuFeS2中S为-2价),下列说法正确的是________(选填序号)。
A.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金
B.反应中,所有铁元素均被还原
C.反应中,CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
D.当转移1 mol电子时,46 g CuFeS2参加反应
(4)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2︰1,试配平下列方程式:
FeSO4 +?K2O2 →?K2FeO4 +?K2O +?K2SO4 +?O2↑
(5)向某稀HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉,产生无色气体,?该气体遇空气变红棕色,溶液中Fe2+浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如右图所示。则混合溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为__________。
(6)某同学将铁与水蒸气高温反应后的固体物质溶解在过量盐酸中,如何判断所得溶液中是否含有Fe3+? ___________________________________________________________。
2、简答题 (14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:?
(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为?。在实验室中,FeCl2可用铁粉和?盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和?反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为?
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为?
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为?,该电池总反应的离子方程式为?。
3、填空题 将铁与氧化铁的混合物15g加入150mL稀硫酸中,在标准状况下生成1.68LH2,同时固体物质全部溶解,向溶液中加入KSCN溶液,未见颜色改变。为中和过量的硫酸且使铁全部转化为Fe(OH)2,共消耗3mol/LNaOH溶液200mL,则原硫酸溶液物质的量浓度为? (? )
A.2mol/L
B.1.8mol/L
C.4mol/L
D.2.2mol/L
4、填空题 (9分) 高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上可以通过NaClO氧化法制备Na2FeO4,生产过程如下:
回答下列问题:
(1)经过步骤①后,加入NaOH固体的原因是____?_____________________________
(2)步骤②反应的离子方程式是_____? _____
(3)从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后,还有副产品Na2SO4、NaCl,则步骤③中反应的离子方程式为___?
(4)将一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中(污水中其余成分均相同),溶液中Na2FeO4浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示,试推测曲线I比曲线II对应的污水pH____(填“高”或“低”)。
(5)通过计算得知Na2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)比Cl2的_____(“高”或“低”),用Na2FeO4代替Cl2作净水消毒剂的优点是____?(答出两点即可)
5、计算题 用铜和浓硫酸反应,得到SO2的体积为2.24L(标准状况)。
(1)试计算被还原的硫酸的物质的量。
(2)将得到的CuSO4溶液加水配成500ml溶液,则500mlCuSO4溶液中CuSO4的的物质的量浓度是多少?