题目内容

5．某铁矿废料可能由Al、Fe、Fe2O3、Al2O3、SiO2中的几种物质组成．为测定其组成及铁元素的含量，取100.0g 样品进行如下实验：
已知：向M中滴加KSCN溶液，无明显现象； 固体N为单质；H2体积为标准状况下测得．请回答：
（1）标准状况下1.792L H2 的物质的量是0.08 mol．
（2）分离X和Y的实验操作方法是过滤．
（3）向固体混合物X中加入稀盐酸，发生氧化还原反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+．
（4）检验溶液M中金属阳离子的方法：取溶液少许于试管中，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，加入少量氯水（或通Cl2）或双氧水或硝酸溶液变成红色．
（5）下列说法正确的是ac（填字母）．
a．铁矿废料中一定含有Al，不一定含有Al2O3
b．N与足量稀硝酸反应的方程式为：3Fe+8HNO3═3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
c．向M中滴加NaOH溶液，产生白色沉淀逐渐变灰绿，最终变成红褐色沉淀
（6）铁矿废料中铁元素的质量分数为22.4%．

分析 （1）根据n=$\frac{V}{Vm}$计算1.792L H2 的物质的量；
（2）根据分离固液混合物的操作分析；
（3）X固体中含有Fe、Fe2O3，根据二者与盐酸的反应分析；
（4）根据（3）的反应得出M中金属阳离子为二价铁，检验二价铁的方法为：取溶液少许于试管中，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，加入少量氯水（或通Cl2）或双氧水或硝酸溶液变成红色；
（5）a．根据样品与氢氧化钠反应生成气体，则说明一定含铝，不一定含有Al2O3；
b．X固体中含有Fe、Fe2O3，加盐酸反应后剩余的固体N为Fe，与足量稀硝酸反应生成三价铁；
c．溶液M为氯化亚铁；
（6）设Fe2O3为xmol，Fe为ymol，根据氢气求出与盐酸反应的Fe，根据Fe2O3求出与Fe3+反应的Fe，在加上W的质量为Fe的质量，再加上Fe2O3中Fe的质量，则为Fe元素的总质量，再求出铁元素的质量分数．

解答 解：（1）n=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{1.792L}{22.4L/mol}$=0.08 mol，故答案为：0.08mol；
（2）X为固体，Y为液体，分离固液混合物的操作为过滤，故答案为：过滤；
（3）某铁矿废料是由Fe、Fe2O3、Al2O3、SiO2中的几种物质组成，加氢氧化钠溶液过滤得到固体X，则X中含有Fe、Fe2O3，二者与盐酸反应，Fe与HCl反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，Fe2O3与HCl反应生成Fe3+，Fe3+与Fe反应生成Fe2+，其离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，
故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）根据（3）的反应得出M中金属阳离子为二价铁，检验二价铁的方法为：取溶液少许于试管中，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，加入少量氯水（或通Cl2）或双氧水或硝酸溶液变成红色，故答案为：无明显现象，加入少量氯水（或通Cl2）或双氧水或硝酸溶液变成红色；
（5）a．因为样品与氢氧化钠反应生成气体，又样品中只有铝与氢氧化钠反应生成氢气，氧化铝与氢氧化钠反应无气体生成，所以说明一定含铝，不一定含有Al2O3，故a正确；
b．X固体中含有Fe、Fe2O3，加盐酸反应后剩余的固体N为Fe，与足量稀硝酸反应生成三价铁，方程式为：Fe+4HNO3═Fe（NO3）3+NO↑+2H2O，故b错误；
c．溶液M为氯化亚铁，滴加NaOH溶液，产生氢氧化亚铁的白色沉淀逐渐变灰绿，最终变成红褐色的氢氧化铁沉淀，故c正确；
故答案为：ac；
（6）设Fe2O3为xmol，Fe为ymol，n（H2）=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{1.792L}{22.4L/mol}$=0.08 mol，
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，
x     2x
Fe+2H+=Fe2++H2↑，
0.08mol 0.08mol
2Fe3++Fe=3Fe2+，
2x    x
则160x+56y=27.2g，0.08mol+x+$\frac{1.12}{56}$=y，
解得：x=0.1、y=0.2，
则铁矿废料中铁元素总物质的量为n（Fe）=0.1×2+0.2=0.04mol，m（Fe）=0.4mol×56g/mol=22.4g，
所以铁元素的质量分数为 $\frac{22.4}{100.0}$×100%=22.4%；
故答案为：22.4%．

点评 本题考查了物质的分离操作、离子方程式的书写、物质含量的计算等，题目侧重于考查学生分析解决问题的能力和计算能力，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
15．元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大．已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3：4，且M原子的质子数是Y原子的2倍，N-、Z+、X+离子半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体，请回答下列问题：
（1）写出Y、Z、N按原子个数之比1：1：1形成的化合物的电子式．
（2）写出由X、Y、Z、M、N中某些原子形成的18电子分子和18电子离子发生氧化还原反应的离子方程式：H2O2+S2-+2H+=S↓+2H2O．

（3）上图表由上述两种元素组成的气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：2SO2+O2 $?_{△}^{催化剂}$2SO3．
16．Na2O2与SO3（g）的反应类似于Na2O2与CO2（g）的反应，请写出Na2O2与SO3反应的化学方程式：2SO3+2Na2O2=2Na2SO4+O2．
每2molNa2O2参加反应，转移电子数为2mol．
13．下列物质久置于空气中，不是因为发生氧化还原反应而引起变质的是（　　）
A．氯水B．Na2SiO3溶液C．浓HNO3D．FeSO4
20．设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
A．常温常压下，22.4 L氢气含有的氢分子数为NA
B．常温常压下，18 g水含有的原子数为3NA
C．23g Na在氧气中完全燃烧转移的电子数为 2NA
D．0.3 mol/LNa2SO4溶液中含有Na+的数目为0.6NA
10．下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法中，不正确的是（　　）
A．均为白色固体B．受热均易分解
C．其水溶液均显碱性D．均能与硫酸反应
17．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A．向稀硫酸中加入氢氧化钡溶液：OH-+H+═H2O
B．铜与稀硝酸反应：Cu+2NO3-+4H+═Cu2++2NO2↑+2H2O
C．向氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+
D．向氯化铁溶液中加入过量铜：Fe3++Cu═Fe+Cu2+
3．在标准状况下，将224L的HCl气体溶于635mL的水中（设水的密度为1.00g/cm3），求所得盐酸的质量分数．
4．白磷在氧气中燃烧的反应为：P4+5O2═P4O10．已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P a kJ•mol-1、P-O b kJ•mol-1、P=O c kJ•mol-1、O=O d kJ•mol-1．根据图示的分子结构和有关数据下列推断正确的是（　　）
A．6a+5d＜4c+10bB．△H=（4c+12b-6a-5d） kJ•mol-1
C．6a+5d＞4c+12bD．△H=（6a+5d-4c-12b） kJ•mol-1

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网