Question

20．铁是日常生活中使用最广泛的金属．
（1）高铁酸钾的化学式为K₂FeO₄，其中铁元索的化合价为+6．
（2）碳化铁（Fe₃C）在冶金上称为渗碳体，在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的铁的氧化物和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式为Fe₃C+3O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+CO₂，上述反应生成的磁性物质能溶于过量盐酸，该反应的离子方程式为Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O．
（3）可用滴定法确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，实验中称取0.54g样品，用0.500mol•L^-1的AgNO₃标准液滴定，K₂CrO₄溶液为指示剂，到达终点时，共消耗AgNO₃溶液19.94mL，则x=3；若滴定终点时，溶液中c（Ag⁺）=2.0×10^-5mol•L^-1，则c（CrO₄^2-）=0.0028mol•L^-1[已知：K_sp（Ag₂CrO₄）=1.12×10^-12]．

Answer 1

分析 （1）根据化合价代数和为0计算；
（2）Fe₃C在足量的空气中高温煅烧生成四氧化三铁和二氧化碳；磁性固体能溶于过量盐酸发生反应生成氯化铁、氯化亚铁和水；
（3）由离子反应关系，银离子物质的量等于氯离子物质的量，据此计算0.54g FeCl_x中氯离子物质的量计算x值；根据K_sp（Ag₂CrO₄）=1.12×10^-12计算c（CrO₄^2-）．

解答 解：（1）因为K₂FeO₄中化合价代数和为0，其中K为+1，O为-2，所以铁元索的化合价为+6，故答案为：+6；
（2）Fe₃C在足量的空气中高温煅烧生成四氧化三铁和二氧化碳，反应为Fe₃C+3O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+CO₂；磁性固体能溶于过量盐酸发生反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，离子反应为Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，
故答案为：Fe₃C+3O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+CO₂；Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
（3）n（Cl^-）=n（Ag⁺）=0.01994L×0.5 mol•L^-1=0.01 mol，则$\frac{0.54g}{（56+35.5x）g/mol}$•x=0.010 mol，解得x=3；又K_sp（Ag₂CrO₄）=1.12×10^-12，c（Ag⁺）=2.0×10^-5mol•L^-1，则c（CrO₄^2-）=$\frac{1.12×10{\;}^{-12}}{（2.0×10{\;}^{-5}）{\;}^{2}}$=0.0028mol•L^-1，
故答案为：3；0.0028．

点评 本题考查滴定计算、混合物计算、方程式的书写等，难度中等，侧重分析能力与计算能力的综合考查．