题目内容
【题目】铁及其化合物在生产生活中应用广泛，如铁红（Fe2O3）可作为颜料，电子工业常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板。 aFe2（SO4） 3·b（NH4） 2SO4·cH2O，（硫酸铁铵）常用于生活饮用水、工业循环水的净化处理。
（1）现有一含有Fe2O3和Fe3O4的混合物样品，测得n（Fe）:n（O）=1:1.375,则该样品中Fe2O3的物质的量分数为___________。（结果保留2位有效数字）
（2）CuO和Fe2O3的混合物9.6 g在高温下与足量的CO充分反应，反应后全部气体用100mL 1.2mol/L Ba（OH）2 溶液吸收，生成15.76 g白色沉淀。则吸收气体后溶液中的溶质的化学式为__________，混合物中CuO和Fe2O3的物质的量之比为___________。
（3）称取某硫酸铁铵样品7.00 g，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到1.07 g沉淀；向另一份溶液中加入含0.025 molBa （NO3）2的溶液，恰好完全反应，求该硫酸铁铵的化学式_________。
（4）现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入800mL 3mol/L的FeCl3溶液中，一段时间后，将该线路板取出，向溶液中加入铁粉56.0 g，充分反应后剩余固体51.2 g，求所得溶液中溶质的物质的量浓度_________（忽略反应前后溶液体积的变化）。
【答案】33% Ba(HCO3)2 1:1 Fe2（SO4）32（NH4）2SO42H2O FeCl2 4.25 mol/L；CuCl2 0.25 mol/L
【解析】
（1）设Fe2O3和Fe3O4的混合物的物质的量分别是x、y，则n(Fe):n(O)=(2x+3y):(3x+4y)=1:1.375，则x:y=1:2，则该样品中Fe2O3的物质的量分数为
=33%，故答案为：33%；
（2）100mL1.2mol/LBa(OH)2的物质的量为0.12mol，生成15.76g即0.08mol白色沉淀碳酸钡，若二氧化碳不足，根据碳元素守恒，产生的二氧化碳是0.08mol，此时根据混合总质量计算，生成的二氧化碳肯定大于0.08mol，故二氧化碳过量，此时溶液中溶质为Ba(HCO3)2；由Ba(OH)2+ CO2 = BaCO3↓+H2O、BaCO3+ CO2+H2O = Ba(HCO3)2得，根据碳原子守恒得n(CO2)=0.08mol+(0.012mol-0.08mol)×2=0.16mol，令混合物中CuO、Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol，则：x+3y=0.16，80x+160y=9.6，解得x=0.04mol，y=0.04mol，所以混合物中CuO和Fe2O3的物质的量之比为1:1，故答案为：Ba(HCO3)2；1:1；
（3）称取7.00g样品，将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到1.07g沉淀，应为Fe(OH)3，n(Fe(OH)3)=
=0.01mol，向另一份溶液中加入0.025molBa(NO3)2溶液，恰好完全反应，则n(SO42)=0.025mol，所以7.00g样品中含有Fe2(SO4)30.01mol，其中含的n(SO42)为0.05mol，则(NH4)2SO4为0.05mol0.01×3mol=0.02mol，则m(H2O)=7.00g0.01mol×400g/mol0.02mol×132g/mol=0.72g，n(H2O)=
=0.04mol，n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.01:0.02:0.02=1:2:2，所以化学式为Fe2（SO4）32（NH4）2SO42H2O，故答案为：Fe2（SO4）32（NH4）2SO42H2O；
（4）氯化铁溶解铜生成氯化亚铁和氯化铜，反应后溶液溶液中加入铁粉，剩余固体质量小于Fe粉的质量，则溶解Cu后溶液中还有剩余的FeCl3，加入铁粉先发生：2Fe3++Fe=3Fe2+，然后发生：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，最终有固体剩余，则Fe3+完全反应，溶液中含有溶质FeCl2，假设反应后溶液中没有CuCl2，根据氯离子守恒可知溶液中FeCl2为
=3.6mol，则加入的Fe应为3.6mol0.8L×3mol/L=1.2mol，而实际加入Fe为
=1mol<1.2mol，故溶液中一定含有CuCl2，根据Fe原子守恒，溶液n(FeCl2)=n(FeCl3)+n(Fe)=0.8L×3mol/L+1mol=3.4mol，则溶液c(FeCl2)=
=4.25mol/L，根据氯离子守恒，n(CuCl2)=
×(0.8L×3mol/L×33.4mol×2)=0.2mol，则溶液c(CuCl2)=
=0.25mol/L，故答案为：FeCl2 4.25 mol/L；CuCl2 0.25 mol/L。
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