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1、填空题 (6分)今有Fe和Zn的混合物12.1g,与足量的稀盐酸反应,共放出H2 4.48L(标准状况)。求:
(1)原混合物中Fe的质量分数。
(2)消耗HCl的物质的量。
参考答案:(1) m(Fe)="5.6g?" 46.3% (3分)
(2)0.4mol? (3分)?能写出化学方程式酌情给分
本题解析:略
本题难度:简单
2、填空题 在中学化学中铁及其化合物应用广泛,用所学知识回答下列问题。
(1)将一定量的铁粉在氯气中燃烧后所得固体溶于水可得到溶液X。取少量X溶液两份,一份加入KSCN溶液时,溶液显红色;另一份中加入酸性KMnO4溶液时,KMnO4溶液紫色褪去。试分析:
①溶液X含有的金属阳离子应该是?。
②用化学方程式表示上述金属阳离子产生的原因?。
③酸性KMn04溶液紫色褪去的离子方程式为?。
(2)含铬化合物有毒,通常是将废水中+6价铬(如Cr2O2—7)用还原剂还原成Cr3+,再调节溶液pH使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀而除去。工业上有一种电解除Cr2O2—7的方法:将含K?2Cr2O7的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。
试分析该电解除Cr2O2—7的方法中:
①阴极的电极反应式为?;
②电解时加入氯化钠的作用是?;
③该方法能除去Cr2O2—7的原理是?。
参考答案:
(1)①Fe3+和Fe2+
②2Fe+3Cl2
2FeCl3? 2FeCl3+Fe=3FeCl2
③2MnO4-+5Fe2++16H+=2Mn2++5Fe3++8H2O
(2)①2H++2e-=H2
②增强溶液导电性
③通电时,阳极Fe失去电子生成的Fe2+可还原Cr2O72-,生成的Cr3+在阴极区与OH-结合成氢氧化物沉淀而除去。
本题解析:(1) ①“一份加入KSCN溶液时,溶液显红色;另一份中加入酸性KMnO4溶液时,KMnO4溶液紫色褪去”说明X溶液中既有Fe3+又有Fe+,所以溶液X含有的金属阳离子应该是Fe3+和Fe2+。
②2Fe+3Cl2
2FeCl3? 2FeCl3+Fe=3FeCl2
③2MnO4-+5Fe2++16H+=2Mn2++5Fe3++8H2O
(2)①在电解时,阴极得电子,发生还原反应2H++2e-=H2
② 电解时,溶液中的离子在外加电场的作用下要作定向移动,所以加NaCl是为了增强溶液的导电性。
③电解时,活性材料做阳极都是阳极溶解,Fe作阳极,Fe-2e-=Fe2+,
阴极,2H++2e-=H2,水的电离平衡被破坏,阴极区c(OH-)浓度增大。这样,Fe2+可还原Cr2O72-,生成的Cr3+在阴极区与O H-结合成氢氧化物沉淀而除去。
本题难度:困难
3、选择题 下列反应的产物中,一定不含有+ 2价铁元素的是
A.铁与盐酸
B.铁与氯气
C.铁与氯化铁溶液
D.铁与稀硝酸
参考答案:B
本题解析:A、无论谁过量,铁与盐酸反应均能生成FeCl2、H2,错误;B、无论谁过量,铁与氯气反应均生成FeCl3,正确;C、无论谁过量,铁与FeCl3溶液反应均能生成FeCl2,错误;D、铁过量时,铁与稀硝酸反应均能生成Fe(NO3)2、NO、H2O,错误。
本题难度:一般
4、选择题 将2.72g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后,固体无剩余,测得反应后放出标准状况下气体0.224 L.则下列判断中正确的是
A.原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)=3∶1
B.反应后溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为3∶1
C.实际参加反应HCl的物质的量为0.08mol
D.向溶液中滴入KSCN溶液,显红色
参考答案:C
本题解析:铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中,发生反应:①Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,② Fe+2FeCl3=3FeCl2.③Fe+2HCl=FeCl2+H2↑因为n(H2)=0.224L∕22.4L·mol-1=0.01mol。所以发生地三个反应消耗的铁是m(Fe)=0.56g其余固体恰好发生①②反应。由这两个方程式可得关系式是:Fe2O3- Fe。质量关系是160份氧化铁对应56份铁。而总质量是2.72g-0.56g=2.16g.所以m(Fe2O3)=1.6g即n(Fe2O3)=0.01mol发生②反应的铁质量为:m(Fe)="0.56g," n(Fe)=0.01mol铁原子总物质的量为n(Fe)=0.01+0.01+0.01×2=0.04mol。最后溶液是FeCl2溶液。n(Cl-)="2" n(Fe)=0.08mol。所以n(HCl)=n(Cl-)=0.08mol。C正确。A中原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)=(0.01+0.01)∶0.01=2:1.错误。由于最后溶液是FeCl2溶液,不含氯化铁,向溶液中滴入KSCN溶液,也不显红色所以B错误,D 错误。
本题难度:一般
5、选择题 下列物质中,不能通过化合反应制取的是(? )
A.H2SiO3
B.Fe(OH)3
C.Fe(NO3)2
D.CaSiO3
参考答案:A
本题解析:A项含氧酸H2SiO3对应的酸性氧化物为SiO2,因SiO2不溶于H2O,故不能由SiO2与H2O化合得到;B项可由化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3得到;C项可由2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2得到;D项CaO和SiO2在高温下可化合生成CaSiO3,即:CaO+SiO2
CaSiO3。
本题难度:一般