把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110mL4mol•L-1盐酸中,充分反应后产生896mLH2(标准状况),残留固体1.28g.过滤,滤液中无Cu2+.将滤
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把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110mL4mol•L-1盐酸中,充分反应后产生896mLH2(标准状况),残留固体1.28g.过滤,滤液中无Cu2+.将滤液加水稀释到200ml,测得其中c(H+)为0.4mol•L-1.试求: (1)残留固体1.28g为:______(填化学式); (2)原混合物粉末中,m(CuO)=______g; (3)滤液稀释到200mL后,c(Fe2+)=______mol•L-1; (4)滤液加水稀释到200mL后,加入足量的硝酸银,产生的沉淀的物质的量:n(AgCl)=______mol; (5)原混合物的总质量m(总)=______g. |
答案
既然还有较多H+离子剩余,且滤液中没有Cu2+,可知残留物没有Fe,1.28g固体只有Cu; 而Cu可以残留说明溶液中没有Fe3+,阳离子为H+和Fe2+.反应有:CuO+2H+═Cu2++H2O, Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O, Fe+2Fe3+═3Fe2+, Fe+Cu2+═Fe2++Cu, Fe+2H+═Fe2++H2↑. 根据原子守恒和得失电子总数相等计算. 设原有Fe为xmol,Fe2O3为ymol,CuO为zmol, 生成Cu为=0.02mol,CuO物质的量为0.02mol 生成H2为=0.04mol, 根据得失电子总数相等知:2x=2y+2×0.02+2×0.04; 又根据Cl-知:2(x+2y)+0.2×0.400=0.1×4.40. 将上述两式联立解出:x=0.1,y=0.04.z=0.02mol 原混合物中单质铁的质量56g/mol×0.1mol=5.6g. (1)依据上述分析可知,最后剩余1.28g固体为铜; 故答案为:Cu; (2)依据上述计算可知氧化铜物质的量为0.02mol,所以氧化铜质量为m(CuO)=0.02mol×80g/mol=1.6g; 故答案为:1.6; (3)上述计算可知溶液中亚铁离子物质的量=x+2y=0.1mol+2×0.04mol=0.18mol,c(Fe2+)==0.9mol•L-1; 故答案为:0.9; (4)滤液加水稀释到200mL后,加入足量的硝酸银,产生的沉淀的物质的量依据氯元素守恒计算得到,n(AgCl)=0.110L×4mol•L-1=0.44mol; 故答案为:0.44; (5)计算可知原混合物含有的物质为Fe为0.1mol,Fe2O3为0.04mol,CuO为0.02mol,原混合物的总质量m(总)=0.1mol×56g/mol+0.04mol×160g/mol+0.02mol×80g/mol=13.6g; 故答案为:13.6. |
举一反三
在FeSO4溶液中加入NaOH溶液的反应现象是:______,方程式有:______,______. |
把某表面被氧化的钢铁样品,加入过量稀H2SO4中,过滤,除去杂质,在滤中滴加KSCN溶液无血红色,继续向滤液中加入适量硝酸后,再加入过量的氨水,有沉淀生成.上述作过程中加入硝酸之前溶液中的溶质和最终生成的沉淀颜色分别为( )A.Fe2(SO4)3;白色 | B.Fe2(SO4)3;红褐色 | C.FeSO4;红褐色 | D.FeSO4;色→灰绿色→红褐色 | 在高温下,Fe与水蒸气可发生反应.某同学用下图装置(在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气),完成高温下Fe与水蒸气的反应实验.
请回答下列问题: (1)硬质玻璃管中反应的化学方程式为______,该反应中氧化剂是______. (2)试管中收集气体是______,如果要在A处玻璃管处点燃气体,则必须对该气体进行______(只填方法,不写具体操作过程),这一操作的目的是______. | 下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4 | B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 | C.除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入适量氯气 | D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀 | 下列说法不正确的是( )A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3 | B.铝土矿的主要成分是Al2O3 | C.工业制备氯气主要采用电解饱和食盐水的方法 | D.把铁矿石冶炼成铁的过程中,还原剂主要是焦炭 |
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