题目内容
【题目】31.04gFe3O4、Fe2O3、FeO组成的固体混合物，用180 mL6.0 mol·L－1盐酸能恰好将之完全溶解。若将此固体混合物用CO完全还原，则生成的铁的物质的量为
A.0.2molB.0.3molC.0.4molD.0.5mol
【答案】C
【解析】
Fe3O4、Fe2O3、FeO组成的固体混合物用CO还原，CO夺取混合物中的氧，生成Fe的质量=混合物总质量-减去混合物中氧元素质量，进而计算Fe的物质的量。而混合物用盐酸能恰好将之完全溶解，混合物中氧与氯化氢中的氢结合生成水，由O原子、H原子守恒可知n（O）=n（H2O）=
n（HCl），可得混合物中氧元素质量。
混合物用盐酸能恰好将之完全溶解，混合物中氧与氯化氢中的氢结合生成水，由O原子、H原子守恒可知n（O）=n（H2O）= n（HCl）=×0.18L×6.0mol/L=0.54mol，故生成Fe的质量=31.04g-0.54mol×16g/mol=22.4g，故n（Fe）=
=0.4mol；故选：C。
【题目】（14分）某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72－转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
实验编号 | 初始pH | 废水样品体积/mL | 草酸溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL |
① | 4 | B= | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | d= |
③ | a= | 60 | c= | 20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72－浓度随时间变化关系如图所示。
（2）上述反应后草酸被氧化为 （填化学式）；
（3）实验①和②的结果表明_______________________________；
（4）该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；假设二： ；假设三： ；……
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。（溶液中Cr2O72－的浓度可用仪器测定）
实验方案（不要求写具体操作过程） | 预期实验结果和结论 |
取_______________________________代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验 | 反应进行相同时间后, 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一成立； 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一不成立； |
（6）铁明矾长期存放，其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明矾中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明矾晶体，将其配制为100ml的溶液，取出20ml置于锥形瓶中。用0.01mol/L的标准KMnO4溶液进行滴定（还原产物为Mn2+），平行做4组实验，得出如下表数值。
组数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗V（KMnO4）/ml | 20.04 | 20.00 | 18.90 | 19.96 |
请计算铁明矾中亚铁离子的质量分数： 。若滴定结束后读数时仰视，测定结果 （填“偏大”“不影响”或“偏小”）
