题目内容

(16分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:

(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为

3FeS2+8O2==6SO2+Fe3O4,氧化产物为       ,若有3 mol FeS2参加反应,

转移        mol电子。

(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为            

(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,其原理为             (用离子方程表示) 

(4)①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右,将该图稍作修改 即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在下图虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。

②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式        

(5)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O.3将一定量的铁红溶于160ml5 mol·L—1盐酸中,在加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L(标准状况),经检测,溶夜中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为    

 

【答案】

(1)SO2、Fe3O4     32  (2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+  (3)Fe3++3H2O Fe(OH)3胶体+3H+

(4)①   ②O2+2H2O+4e-=4OH(5)11.2g

【解析】(1)根据方程式可知,FeS2中Fe和S的化合价分别从+2价升高到+8/3价和从-1价升高到+4价,所以FeS2是还原剂,SO2和四氧化三铁都是氧化产物;若有3 mol FeS2参加反应,转移电子的物质的量是(2+6×5)=32mol。

(2)铁离子具有氧化性,能氧化单质铜,方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

(3)硫酸铁溶于水电离出的铁离子能水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,所以可作净水剂,方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3胶体+3H+

(4)①该装置是铁的电化学腐蚀,所以要保护铁,则可以通过外接电流的阴极保护法,即铁和电源的负极,作阴极,碳和电源的正极相连,作阳极,如同所示。

②原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以正极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-

(5)盐酸是0.8mol,生成的氢气是0.1mol,所以和氧化铁中氧元素结合的氢原子是0.6mol,因此氧化铁是0.1mol,生成0.2mol氯化铁。0.2mol氯化铁消耗铁是0.1mol,生成氢气消耗铁是0.1mol,所以参加反应的铁是0.2mol,质量是11.2g。

 

练习册系列答案
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(15分)铁及其化合物在国民经济、日常生活中占有非常重要的地位,了解铁及其化合物的性质和用途非常重要。请回答下列问题:
(1)铁在自然界中以                        态存在,其氧化物呈黑色的是         ,呈红褐色的是            (填写化学式)。
(2)铁在纯氧气中燃烧的化学方程式为                                          
铁在氯气中反应的产物是                                                   
(3)要验证一种溶液中是否含有Fe3+、Fe2+,正确的实验方法是                 
A.向甲试管中加入试液,滴入KSCN溶液,若显血红色,证明一定存在Fe3+
B.向乙试管中加入试液,滴入氯水,若氯水褪色,证明一定存在Fe2+
C.向丙试管中加入试液,滴入氯水,再滴入KSCN溶液,若显血红色,证明原溶液中一定存在Fe3+
(4)铁合金有下列数据:


碳素钢(Fe、C、Mn、Si)
合金钢
低碳钢
中碳钢
高碳钢
碳素钢+Cr、Mn、W、Ni、Co等
含碳量<0.3%
含碳量0.3%--0.6%
含碳量>0.6%
韧性好,强度低
韧性好、强度好
硬而脆
具有特殊性能
取15g某碳素钢样品,按下列实验流程进行操作:

①A、B的作用是                                                         ,
②充分加热完全反应后,D装置质量增加0.022g,该样品属于         钢。
③没有A、B装置,实验结果             (填“偏高”“偏低”“不影响”)

(15分)铁及其化合物在国民经济、日常生活中占有非常重要的地位,了解铁及其化合物的性质和用途非常重要。请回答下列问题:

  (1)铁在自然界中以                         态存在,其氧化物呈黑色的是          ,呈红褐色的是              (填写化学式)。

(2)铁在纯氧气中燃烧的化学方程式为                                          

  铁在氯气中反应的产物是                                                   

(3)要验证一种溶液中是否含有Fe3+、Fe2+,正确的实验方法是                 

  A.向甲试管中加入试液,滴入KSCN溶液,若显血红色,证明一定存在Fe3+

B.向乙试管中加入试液,滴入氯水,若氯水褪色,证明一定存在Fe2+

C.向丙试管中加入试液,滴入氯水,再滴入KSCN溶液,若显血红色,证明原溶液中一定存在Fe3+

(4)铁合金有下列数据:

碳素钢(Fe、C、Mn、Si)

合金钢

低碳钢

中碳钢

高碳钢

碳素钢+Cr、Mn、W、Ni、Co等

含碳量<0.3%

含碳量0.3%--0.6%

含碳量>0.6%

韧性好,强度低

韧性好、强度好

硬而脆

具有特殊性能

取15g某碳素钢样品,按下列实验流程进行操作:

①A、B的作用是                                                          ,

②充分加热完全反应后,D装置质量增加0.022g,该样品属于          钢。

③没有A、B装置,实验结果               (填“偏高”“偏低”“不影响”)

 

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