题目内容

8.在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol•L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL气体(标准状况下),此时溶液中无Fe3+离子.则下列判断正确的是(  )
A.混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3
B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量之比为1:2
C.混合物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe和Fe2O3的物质的量一样多
D.混合物里,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多

分析 混合物恰好完全溶解,且无Fe3+,故溶液中溶质为FeCl2,n(HCl)=0.2mol,n(H2)=0.02mol,n(Fe2+)=0.1mol,由反应2Fe3++Fe═3Fe2+可知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,据此对各选项进行判断.

解答 解:A.根据以上分析知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,故无法确定混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比,故A错误;
B.反应后所得溶液为FeCl2溶液,阳离子与阴离子的物质的量之比为1:2,故B正确;
C.混合物恰好完全溶解,且无Fe3+,故溶液中溶质为FeCl2,由铁与酸反应生成氢气及反应2Fe3++Fe═3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多,故C错误;
D.FeO的物质的量无法确定,不能确定Fe与FeO的物质的量的关系,故D错误;
故选B.

点评 本题考查混合物的计算,题目难度中等,解答时注意反应的现象,根据恰好使混合物完全溶解并放出448mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+离子进行判断.

练习册系列答案
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19.硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常以硫酸为原料来制备硫酸铜.
(1)工业上生产硫酸的过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源.
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,可在高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4.写出该反应的化学方程式:3Fe2O3+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2;实验发现,CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是CO太多导致Fe3O4还原为铁,CO太少,Fe2O3转化成Fe3O4的转化率不高.
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl,HCl与金属氧化物等反应生成氯化物.反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液.写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式:CaCl2+SiO2+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ CaSiO3+2HCl.
(2)测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验步骤如下,请补充完整.
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重;
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重;
步骤5:将步骤4中的坩埚再加热一定时间,放入干燥器中冷却至室温后,称重,重复本操作,直至两次称量质量差不超过0.1g;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶中的质量分数.
(3)已知硫酸铜晶体受热可以逐步失去结晶水,温度升高还可以分解生成铜的氧化物.现取25.0gCuSO4•5H2O晶体均匀受热,缓慢升温至1200℃并恒温1h,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如图所示:
在110℃时所得固体的成分为CuSO4•3H2O;升温至1200℃并恒温1h,反应所得气态产物除去水后,物质的量的取值范围是0.125mol<n(气体)<0.175mol.

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