(8分)有Fe和Fe2O3混合物溶于500 mL稀HNO3中,放出2.24 L NO(标准状况),并剩余5.44 g Fe。向反应后的溶液中通入2.016 L
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(8分)有Fe和Fe2O3混合物溶于500 mL稀HNO3中,放出2.24 L NO(标准状况),并剩余5.44 g Fe。向反应后的溶液中通入2.016 L Cl2(标准状况),恰好能使溶液中Fe2+全部氧化。求: (1)稀HNO3物质的量浓度。 (2)混合物中的Fe的质量分数。 |
答案
(1)0.92 mol·L-1 (2)89.99% |
解析
Fe有剩余,说明稀HNO3量不足,且Fe3+在溶液中一定不存在。溶液中Fe和Fe2O3的存在方式均为Fe(NO3)2。2.016 L÷22.4 L·mol-1="0.09" mol,溶液中铁元素共0.09×2="0.18" mol。在此过程中分析氧化剂和还原剂,由于Fe2O3生成的Fe3+先得Fe单质的电子,又生成Fe2+失电子给Cl2,故整个过程可以看作没有得电子也没有失电子,则该过程中实际转移电子数为:2.24÷22.4×3+0.09×2="0.48" mol,只相当于氧化单质铁,故原混合物中溶解铁为:0.48 mol÷3="0.16" mol,所有的铁再加上剩余的铁。同样硝酸分为作酸和作氧化剂的硝酸。由Fe(NO3)2 0.18 mol求作酸的硝酸,由NO 0.1 mol求作氧化剂的硝酸,两部分相加便是所有的硝酸的量。混合物中Fe2O3同样用所有溶液中铁元素0.18 mol减去溶解的铁单质可求得,再求Fe的含量。 解:(1)Cl2的物质的量:2.016 L÷22.4 L·mol-1="0.09" mol,溶液中Fe(NO3)2物质的量0.09 L·mol-1×2="0.18" mol(铁有剩余,没有Fe3+),作酸的硝酸为:0.18 mol×2="0.36" mol作氧化剂的硝酸为: ="0.1" mol c(HNO3)= ="0.92" mol·L-1 (2)由(1)已知溶液中的铁元素共有0.09×2="0.18" mol,由于Fe2O3生成的Fe3+先得铁单质的电子生成Fe2+,又失电子给Cl2,故整个过程可以看作没有得电子也没有失电子,则该过程中实际转移电子数为2.24 L÷22.4 L·mol-1×3+0.09 mol×2="0.48" mol,只相当于氧化铁单质,故原混合物溶解铁为:0.48 mol÷3="0.16" mol,所有的单质铁为:0.16 mol+="0.257" mol Fe2O3中 Fe元素的物质的量:0.18 mol-0.16 mol="0.02" mol。 所以Fe2O3的物质的量为0.01 mol。 Fe的质量分数为: ×100%=89.99%。 |
举一反三
要除去FeCl2中含有的Fe3+、Cu2+、H+,应选择的试剂是( ) |
下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是除去杂质所需加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( )
| A
| B
| C
| D
| X
| FeCl2
| FeCl3溶液
| Fe
| Na2SO4溶液
| Y
| FeCl3
| CuCl2
| Al
| Na2CO3
| Z
| Cl2
| Fe
| NaOH溶液
| BaCl2
| |
(8分)将6.0 g纯铁粉加入200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中,充分反应得到200 mL 0.50 mol·L-1 FeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。计算: (1)反应后生成铜的质量是多少? (2)加入铁粉前Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度。 |
在电子工业中,制印刷电路时,常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”,该过程发生的反应为:2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2。该反应利用了铜的什么性质( ) |
根据以下反应,写出各物质的化学式及①②③的方程式。
(1)A是________,B是________,C是________,D是________。 (2)化学反应方程式:①________________; ②________________; ③________________。 |
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