Question

【题目】(1)合成氨工业生产中所用的α－Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。

①某FeO、Fe2O3混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4﹕5，其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为__________。

②当催化剂中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1﹕2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为 _______________。 (用小数表示，保留2位小数)。

(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

①用FeO、Fe2O3和稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为________________________、______________________________、______________________________。检验溶液中Fe3＋存在的试剂是_______________。

②写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式_____________________________，当转移电子数为6.02×1024时，被氧化的物质的质量为_______________。

Answer 1

【答案】2﹕1 0.72 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ KSCN溶液 2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2 320 g

【解析】

(1) ①根据元素守恒计算FeO、Fe2O3的物质的量比。

②根据化合价代数和等于0计算铁、氧原子的物质的量之比；

(2)①FeO与盐酸反应生成氯化亚铁和水，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁；Fe3＋遇KSCN溶液显红色；

②FeCl3溶液与金属铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。

(1) ①设FeO、Fe2O3的物质的量分别是xmol、ymol；则 ；，FeO、Fe2O3的物质的量之比为2﹕1；

②＋2价铁的物质的量是xmol，则＋3价铁的物质的量为2xmol，根据化合价代数和等于0，O原子的物质的量是4xmol，铁、氧原子的物质的量之比3x：4x=3:4，铁的质量分数为0.72；

(2)①FeO与盐酸反应生成氯化亚铁和水，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁，反应的离子方程式依次为FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O 、 Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O 、 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋遇KSCN溶液显红色，检验溶液中Fe3＋存在的试剂是KSCN溶液；

②FeCl3溶液与金属铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的化学方程式是2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2； Cu的化合价由0升高为+2，6.02×1024个电子的物质的量是10mol，被氧化的铜的物质的量是5mol，质量是5mol×64g/mol= 320 g 。