题目内容

现有FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液,其中c(H+)=0.10mol/L.取该溶液200mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀27.96g;再另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.00g.则原混合溶液中c(Fe2+)与c(Fe3+)之比为(  )
A、4:1B、3:1C、2:1D、1:1
分析:200mL混合溶液加入过量BaCl2溶液,充分反应后得到沉淀27.96g为BaSO4,根据电荷守恒可知2n(SO42-)=2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(H+),另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧最终得固体8.00g为Fe2O3,根据Fe元素守恒有2n(Fe2O3)=n(Fe2+)+n(Fe3+),据此计算溶液中n(Fe2+)、n(Fe3+),溶液体积相等,浓度之比等于之比.
解答:解:200mL混合溶液加入过量BaCl2溶液,充分反应后得到沉淀27.96g为BaSO4,其物质的量=
27.96g
233g/mol
=0.12mol,根据电荷守恒可知2n(SO42-)=2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(H+),即2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=0.12mol×2-0.2L×0.1mol/L=0.22mol,
另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧最终得固体8.00g为Fe2O3,其物质的量=
8g
160g/mol
=0.05mol,根据Fe元素守恒有2n(Fe2O3)=n(Fe2+)+n(Fe3+),即n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.05mol×2=0.1mol,
联立方程解得:n(Fe2+)=0.08mol、n(Fe3+)=0.02mol,溶液体积相等,浓度之比等于之比,则原混合溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=0.08mol:0.02mol=4:1,
故选A.
点评:本题考查混合物计算,清楚发生反应过程是解题关键,注意利用守恒思想计算,侧重解题方法技巧与思维能力的考查,难度中等.
练习册系列答案
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数比为
1:2
1:2
.
(2)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子.下列说法中不正确的是
D
D
.(填序号)
A.PFS中铁显+3价
B.铁原子的价电子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D.由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
元素 Mn Fe
电离能
(kJ?mol-1)
I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
(3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用.现有铬(Ⅲ)与甲基丙烯酸根的配合为:

①该化合物中存在的化学键类型有
离子键、共价键和配位键
离子键、共价键和配位键
.
②该化合物中一个Cr的配位数为
6
6
.
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有
sp3、sp2
sp3、sp2
.
④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子,与H2O分子互为等电子体的微粒是
H2S、NH2-
H2S、NH2-
.(填一种即可)
⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是
K Cu
K Cu
.(填元素符号)
(2010?启东市模拟)随着纳米材料在生产生活和科学研究中越来越广泛的应用,很多同学对其产生了浓厚的兴趣和探究的欲望.某化学学习小组通过查阅有关资料,按下列步骤自己动手制备纳米铁粉.请结合实验操作回答相关问题.
(1)草酸亚铁晶体(FeC2O4?2H2O)的制备

①现有烧杯、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平、胶头滴管等实验仪器,为配制上述两种溶液,缺少的玻璃仪器为
500mL容量瓶
500mL容量瓶
,需称量FeSO4?7H2O的质量为
34.8
34.8
g.
②过滤、洗涤过程中,检验草酸亚铁晶体是否洗净的方法是
取最后的洗涤液,测定洗涤液的pH,若洗涤液的pH等于7,说明已经洗涤干净(或取最后的洗涤液,向其中滴加BaCl2溶液,若无浑浊产生,则说明已经洗涤干净)
取最后的洗涤液,测定洗涤液的pH,若洗涤液的pH等于7,说明已经洗涤干净(或取最后的洗涤液,向其中滴加BaCl2溶液,若无浑浊产生,则说明已经洗涤干净)
.
③分析上述草酸亚铁晶体的制备方案,可推FeC2O4?2H2O具备的性质是
ab
ab
.
a.在水中溶解度较小         b.不稳定,受热易分解
c.白色固体                 d.易被空气氧化
(2)纳米铁粉的制备
将一根长度约为12cm~14cm的玻璃管在酒精喷灯上烧制成如图所示形状,向其中加入黄色草酸亚铁晶体.再将管口部分加热拉细,然后在酒精喷灯上均匀加热.当草酸亚铁粉末受热完全变黑,立即将管口拉细的部分放在火焰烧熔封闭,这样便得到了高纯度的纳米铁粉.
①制备纳米铁粉,反应的化学方程式为
FeC2O4?2H2O
 高温 
.
 
Fe+2CO2↑+2H2O↑
FeC2O4?2H2O
 高温 
.
 
Fe+2CO2↑+2H2O↑
.
②实验前无需排尽装置中的空气,原因是
反应生成CO2驱赶装置中空气,防止红热的铁被氧化
反应生成CO2驱赶装置中空气,防止红热的铁被氧化
.

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