将2.72g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后，固体无剩余，测得反应后放出标准状况下气体0.224 L．则下列判断中正确的是 A．原混合物中n(Fe)

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将2.72g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后，固体无剩余，测得反应后放出标准状况下气体0.224 L．则下列判断中正确的是

A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe₂O₃)＝3∶1

B．反应后溶液中Fe²^＋和Fe³^＋的物质的量之比为3∶1

C．实际参加反应HCl的物质的量为0.08mol

D．向溶液中滴入KSCN溶液，显红色

答案

解析

试题分析：铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，发生反应：①Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，② Fe+2FeCl₃=3FeCl_2._③Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑因为n(H₂)=0.224L∕22.4L·mol^-1=0.01mol。所以发生地三个反应消耗的铁是m(Fe)=0.56g其余固体恰好发生①②反应。由这两个方程式可得关系式是：Fe₂O₃- Fe。质量关系是160份氧化铁对应56份铁。而总质量是2.72g-0.56g=2.16g.所以m(Fe₂O₃)=1.6g即n(Fe₂O₃)=0.01mol发生②反应的铁质量为：m(Fe)="0.56g," n(Fe)=0.01mol铁原子总物质的量为n(Fe)=0.01+0.01+0.01×2=0.04mol。最后溶液是FeCl₂溶液。n(Cl-)="2" n(Fe)=0.08mol。所以n(HCl)=n(Cl-)=0.08mol。C正确。A中原混合物中n(Fe)∶n(Fe₂O₃)＝（0.01+0.01）∶0.01=2：1.错误。由于最后溶液是FeCl₂溶液，不含氯化铁，向溶液中滴入KSCN溶液，也不显红色所以B错误，D 错误。

举一反三

利用废的生铁丝（表面有铁锈）、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下图：

试回答下列问题：
(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H₂SO₄进行处理，其目的是__________________，可能发生反应的离子方程式有Fe＋2H^＋=Fe²^＋＋H₂↑、_____________________、__________________。
(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是：
①灼烧不充分Cu未被完全氧化。
②CuO未被还原。还原剂是_______________。
(3)为了使灼烧后的混合物充分酸溶，在加入稀H₂SO₄的同时，也加入适量的H₂O₂溶液，并控温在50～60℃，持续反应1h。请回答下列问题：
①反应时温度必须控制在50～60℃，温度不宜过高，这样操作的目的_____；
②写出反应的化学方程式：_____________、________________________________。
(4)由硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体的实验操作为________________________。
(5)直接向灼烧后的混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是_________________。

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由黄铜矿(主要成分是CuFeS₂)炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是         、          ，反射炉内生成炉渣的主要成分是          ；
（2）冰铜(Cu₂S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，生成的Cu₂O与Cu₂S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是          、           ；
（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极          (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为          ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为             。

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活性Fe₃O₄为黑色固体，有磁性，其不溶于水、碱和酒精、乙醚等有机溶剂中， Fe₃O₄在潮湿的空气中或高温下易被O₂氧化。工业上利用锈蚀废铁为原料，利用共沉淀法制备活性Fe₃O₄（或写为FeO·Fe₂O₃）的流程如下：

（1）在制备过程中将块状固体原料粉碎磨成粉末，作用是                     。
（2）设计合理的实验方案证明Fe₃O₄与盐酸反应的产物中含有Fe²⁺、Fe³⁺，简述实验操作步骤和实验现象                                                             。
（可供选择的试剂：KSCN溶液、还原铁粉、氯水、酸性高锰酸钾溶液）
（3）假如在反应池中几乎没有气体产生，在合成池里所有铁元素转化为Fe₃O₄，则根据相关反应可知，配料中心很可能使混合物中的Fe₂O₃与Fe物质的量之比接近于      。
（4）在一次制备Fe₃O₄的实验中，由于配料中心反应物比例控制不当，获得了另一种产品Fe_xO_y。取一定量该产品溶于足量盐酸中，还需通入标准状况下224 mLCl₂才能把溶液中的Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，然后把所得溶液滴加足量NaOH溶液，将沉淀过滤、洗涤、蒸干，灼烧至恒重，得8 g固体。计算该产品的化学式。(请写出计算过程)

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现代社会中铜在不同领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO₂)，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。

已知：反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题：
(1）矿石用稀硫酸处理过程中发生多步反应，除了发生Cu₂O+2H⁺＝Cu²⁺+Cu+H₂O和Fe₂O₃+6H⁺＝2Fe³⁺+3H₂O反应外，其它反应的离子方程式为____________________________________________。
(2)检验滤液中是否含有Fe³⁺的方法是____________________________________________________。
(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐，若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式________ _____________。
(4）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式 __________________。
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分的化学式是________________。
(6) 黄铜矿（主要成分CuFeS₂）是提取铜的主要原料，可采用火法溶炼工艺生产铜，该工艺的中间过程会发生反应：Cu₂S＋2Cu₂O＝6Cu+SO₂↑。该反应中，_______ (填化学式)作还原剂，每生成1mol Cu，反应中转移电子的物质的量为____________。

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在制作印刷电路板的过程中常利用FeCl₃溶液与Cu反应，其反应方程式为：
2FeCl₃＋Cu

2FeCl₂＋CuCl₂。现向FeCl₃溶液中加入a g Cu粉，完全溶解后，再加入b g Fe粉，充分反应后尚有c g残余固体。若c＜a，则下列说法正确的是

A．残余固体全部是Cu

B．残余固体可能为Fe和Cu的混合物

C．最后得到的溶液可能含有Fe³^＋

D．残余固体是Fe，溶液中一定不含Cu²^＋

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