鐵是一種典型的過渡金屬,鐵和鐵的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用.
完成下列計算:
(1)將11.802g鋼樣粉末(只含鐵和碳)于高溫下置于足量的純氧中充分反應(yīng),冷卻后得到16.240g磁性氧化鐵.
①鋼樣中含鐵
 
g.
②生成的CO2在標準狀況下體積為
 
mL.
(2)向10mL氯化鐵溶液(含鹽酸0.001mol)中加入16.8g 5%的燒堿溶液(足量),充分反應(yīng)后過濾.洗滌沉淀,將洗滌液與濾液合并后稀釋至250mL.取25mL稀釋液,用0.100mol/L鹽酸滴定,終點時消耗鹽酸的體積15.50mL.計算原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度.
(3)鐵銹的主要成分實為羥基氧化鐵[化學式FeO(OH)].將一塊帶銹鐵片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反應(yīng),收集到標準狀況下NO氣體3.584L,最終剩余2.020g鐵.求:
①反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分與物質(zhì)的量.
②原帶銹鐵片中鐵銹的質(zhì)量分數(shù).
考點:化學方程式的有關(guān)計算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計算
專題:計算題
分析:(1)①根據(jù)關(guān)系式3Fe~Fe3O4計算樣品中Fe的質(zhì)量;
②根據(jù)Fe元素質(zhì)量計算C元素質(zhì)量,根據(jù)n=
m
M
計算n(C),再根據(jù)原子守恒計算n(CO2),根據(jù)V=nVm計算二氧化碳體積;
(2)取稀釋后溶液25mL,進行中和滴定消耗15.5mL鹽酸,此時溶液中溶質(zhì)為NaCl,計算中和250mL稀釋液需要n(HCl),根據(jù)鈉離子守恒計算中和250mL溶液后溶液中n(NaCl),再根據(jù)氯離子守恒計算n(FeCl3),進而計算其物質(zhì)的量濃度;
(3)①反應(yīng)后Fe剩余,故硝酸完全反應(yīng),生成硝酸亞鐵,根據(jù)N元素守恒計算硝酸亞鐵物質(zhì)的量;
②令FeO(OH)為xmol、參加反應(yīng)的Fe為ymol,反應(yīng)得到硝酸亞鐵與NO,根據(jù)Fe元素守恒及轉(zhuǎn)移電子守恒列方程計算,再根據(jù)m=nM計算FeO(OH)的質(zhì)量、參加反應(yīng)的Fe質(zhì)量,進而計算鐵片中鐵銹的質(zhì)量分數(shù).
解答: 解:(1)①設(shè)鋼樣中含鐵質(zhì)量為m g,則:
3Fe~Fe3O4
168   232     
m g   16.24g
故168:232=mg:16.24g,解得m=11.76
故答案為:11.76;
②C元素質(zhì)量=11.802g-11.76g=0.042g,n(C)=
0.042g
12g/mol
=0.0035mol,根據(jù)原子守恒n(CO2)=0.0035mol,故二氧化碳體積=0.0035mol×22.4L/mol=0.0784L=78.4mL,
故答案為:78.4;
(2)取稀釋后溶液25mL,進行中和滴定消耗15.5mL鹽酸,此時溶液中溶質(zhì)為NaCl,中和250mL稀釋液需要n(HCl)=0.100mol/L×0.0155L×
250
25
=0.0155mol,16.8g 5%的燒堿溶液中n(NaOH)=
16.8g×5%
40g/mol
=0.021mol,根據(jù)鈉離子守恒,250mL溶液用鹽酸滴定后溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.021mol,再根據(jù)氯離子守恒:3n(FeCl3)+0.001mol+0.0155mol=0.021mol,解得n(FeCl3)=0.0015mol,故原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度=
0.0015mol
0.01L
=0.15mol/L,
答:原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度為0.15mol/L.
(3)①反應(yīng)后Fe剩余,故硝酸完全反應(yīng),生成硝酸亞鐵,3.584L NO的物質(zhì)的量=
3.584L
22.4L/mol
=0.16mol,700mL pH=0的稀硝酸中n(HNO3)=0.7L×1mol/L=0.7mol,根據(jù)N元素守恒,生成硝酸亞鐵物質(zhì)的量=
0.7mol-0.16mol
2
=0.27mol,
答:反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為硝酸亞鐵,其物質(zhì)的量為0.27mol;
②令FeO(OH)為xmol、參加反應(yīng)的Fe為ymol,反應(yīng)得到硝酸亞鐵與NO,根據(jù)Fe元素守恒及轉(zhuǎn)移電子守恒:
x+y=0.27
x+0.16×3=2y
,解得x=0.02 y=0.25
故原帶銹鐵片中鐵銹的質(zhì)量分數(shù)=
0.02mol×89g/mol
0.02mol×89g/mol+0.25mol×56g/mol+2.02g
×100%=10%,
答:原帶銹鐵片中鐵銹的質(zhì)量分數(shù)為10%.
點評:本題考查混合物計算,題目計算量較大,過程復(fù)雜,為易錯題目,側(cè)重考查學生分析解決問題能力,明確反應(yīng)過程是關(guān)鍵,注意利用守恒思想計算,難度較大.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說法不正確的是( 。
A、標準狀況下C2H4氣體22.4L,所含電子數(shù)為16NA
B、0.1mol鐵在純氧中充分燃燒,失電子數(shù)為0.3NA
C、1L 0.2mol/L的氯化鐵溶液中,氯離子數(shù)為0.6NA
D、室溫下,16g甲烷含有共價鍵數(shù)為4NA

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列說法正確的是(  )
A、為了降低成本,用工業(yè)酒精來兌酒
B、油脂水解可制得肥皂
C、使用太陽能等代替化石燃料,符合低碳節(jié)能減排的要求
D、棉花與合成纖維的主要成分均為纖維素

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科目:高中化學 來源: 題型:

在m mLbmol/LAlCl3溶液中加入等體積amol/LNaOH溶液,回答下列問題:
(1)當a≤3b時,生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為
 
mol.
(2)當a、b滿足
 
條件時,無沉淀生成.
(3)當a、b滿足
 
、
 
條件時,有沉淀生成.生成的Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的質(zhì)量分別為
 
g和
 
g.

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科目:高中化學 來源: 題型:

Ⅰ除去括號中雜質(zhì),寫出所加試劑的化學式與反應(yīng)的離子方程式.
(1)Fe2+(Cu2+),所加試劑
 
,離子方程式:
 

(2)Cl-(CO32-),所加試劑
 
,離子方程式:
 

(3)Fe粉(Al粉)所加試劑
 
,離子方程式:
 

Ⅱ?qū)懗鱿铝谢瘜W反應(yīng)的電離方程式或離子方程式.
(4)KAl(SO42在水溶液中的電離方程式:
 

(5)鹽酸與氧化銅反應(yīng):
 

(6)氯氣通入氫氧化鈉溶液中:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

運用化學反應(yīng)原理研究元素及其化合物的反應(yīng)有重要意義.
(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)).根據(jù)圖示回答下列問題:
①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H
 
0(填“>”、“<”).若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡
 
移動(填“向左”“向右”或“不移動”).
②若溫度為T1時,反應(yīng)進行到狀態(tài)D時,V
 
V(填“>”“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要作用.
①圖2是一定的溫度和壓強下N2和H2反應(yīng)生成1mol NH3過程中能量變化示意圖,請寫出工業(yè)合成氨的熱化學方程式:(△H用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示)
 

②在AlCl3溶液中滴加氨水,反應(yīng)的離子方程式為:
 

(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在.在25℃下,向0.1mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol?L-1硝酸銀溶液,有白色沉淀生成,向反應(yīng)后的濁液中,繼續(xù)加入0.1mol?L-1的NaI溶液,看到的現(xiàn)象是
 
,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是(用離子方程式表示):
 

(已知25℃時Ksp[AgCl]=1.0×10-10mol2?L-2,Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)為實現(xiàn)中國2000年消除碘缺乏病的目標,衛(wèi)生部規(guī)定食鹽中必須加碘,其中的碘以碘酸鉀(KIO3)形式存在.已知在溶液中KIO3可和KI發(fā)生反應(yīng):KIO3+5KI+3H2SO4→3I2+3K2SO4+3H2O
用雙線橋法表示該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
 

反應(yīng)中
 
作還原劑,被還原的元素為
 
,還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為
 

根據(jù)此反應(yīng),可用試紙和一些生活中常見的物質(zhì)進行實驗,證明在食鹽中存在IO3-,可供選用的物質(zhì)有:
①自來水,②藍色石蕊試紙,③碘化鉀淀粉試紙,④淀粉,⑤食糖,⑥食醋,⑦白酒.進行上述實驗時必須使用的物質(zhì)是
 

A.①③
B.③⑥
C.②④⑥
D.①②④⑤⑦
(2)如圖為從海帶中提碘生產(chǎn)的實驗室模擬流程.試回答下列問題:

實驗操作中所用玻璃儀器有:酒精燈、燒杯、普通漏斗、牛角管、錐形瓶、蒸餾燒瓶等.若要完成操作1,還缺少的玻璃儀器有
 
,該儀器的作用為
 

溶液A中通氯氣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:
 
.操作2是
 
(填實驗操作名稱),用到的儀器有
 

在棄液中滴入淀粉溶液,溶液呈藍色,說明在棄液中含有
 
.在該溶液中通入二氧化硫,發(fā)現(xiàn)藍色褪去.已知二氧化硫被氧化成SO42-,寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

海洋資源開發(fā)利用具有廣闊的前景.某海域海水中主要離子的含量如下表:
成分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3+
含量/mg?L-19360832001100160001200118
(1)該海域海水中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為
 
mol/L.某中學的化學實驗室用
 
(填寫儀器或試劑名稱)測得海水的pH=8.2,該海水顯弱堿性的原因是(用離子方程式表示)
 

(2)用惰性電極電解該海域海水一段時間后,陰極區(qū)會產(chǎn)生水垢,其成分為CaCO3和Mg(OH)2,請寫出生成CaCO3的離子方程式
 

(3)海帶是常見的海產(chǎn)品.某小組同學做了如下實驗探究海帶中碘元素的存在.

①操作Ⅰ為灼燒,則灼燒時用
 
盛裝海帶.
②操作Ⅲ,是該小組對溶液A中碘元素的存在形式進行的探究實驗.
【推測】:①以形式存在IO3-;  ②以I-形式存在
【查閱資料】:IO3-具有較強的氧化性,能將Fe2+等氧化,還原產(chǎn)物為I-
將上述溶液A稀釋配制成200mL溶液,請完成下列實驗探究.限選試劑:3% H2O2溶液、KSCN溶液、FeCl2溶液、淀粉溶液、稀硫酸
序號實驗方案實驗現(xiàn)象結(jié)論
取少量稀釋后的溶液A加入淀粉溶液后再用硫酸酸化,分裝于試管Ⅰ、Ⅱ無現(xiàn)象
往試管Ⅰ中加入
 
無現(xiàn)象灼燒后碘元素不是以IO3-形式存在
往試管Ⅱ中加入
 
 
灼燒后碘元素以I-形式存在

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科目:高中化學 來源: 題型:

某反應(yīng)物和生成物是AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物X.
(1)已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子,該反應(yīng)中的還原劑是
 
;
(2)已知0.2mol的KBrO3在反應(yīng)中得到1mol的電子生成X,則X的化學式是
 
;
(3)寫出該反應(yīng)配平的化學方程式并用單線橋法表示其電子轉(zhuǎn)移方向和總數(shù):
 

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