将22.4g铜粉与三氧化二铁的混合粉末,加入1mol/L的硫酸中进行反应。(1)若固体恰好全部溶解,消耗硫酸的体积为VL,求V的取值范围。(2)若硫酸溶液过量,
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将22.4g铜粉与三氧化二铁的混合粉末,加入1mol/L的硫酸中进行反应。 (1)若固体恰好全部溶解,消耗硫酸的体积为VL,求V的取值范围。 (2)若硫酸溶液过量,反应后溶液的体积为1L,测得此溶液中Fe2+的浓度为0.1mol/L,求此混合物中含铜多少克? |
答案
(1)0.3L≤V<0.42L (2)14.4g或3.2g。 |
解析
(1)若铜粉和三氧化二铁的混合物是按如下反应进行: Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2 (SO4)3 + 3H2O Cu + Fe2 (SO4)3 = 2FeSO4 + CuSO4 Cu+Fe2O3+3H2SO4= CuSO4+2FeSO4+3H2O 1 mol铜和1 mol Fe2O3为224 g,22.4 g可看作0.1 mol,需要硫酸0.3 mol, 。 若混合物粉末全是Fe2O3,则有 Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2 (SO4)3 + 3H2O n (Fe2O3) =,H2SO4为0.14 mol×3 = 0.42 mol, 。 但铜的质量不可能为0,故有0.3L≤V<0.42L。 (2)若铜过量,过量的铜不与硫酸反应,则只发生如下反应: Cu+Fe2O3+3H2SO4= CuSO4+2FeSO4+3H2O 0.05 0.05 0.1 m (Fe2O3) = 0.05 mol×160 g / mol = 8.0 g,m (Cu) = 22.4 g-8.0 g= 14.4 g。 若Fe2O3过量,过量的Fe2O3将与H2SO4反应,则m (Cu)=0.05mol×64 g / mol =3.2g。 |
举一反三
钢铁工业是国家工业的基础。2006年我国粗钢产量突破4亿t,居世界首位。某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研,对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识。请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算: (1)将6.62g铁矿石样品投入适量的盐酸中(充分反应),过滤,然后在滤液中加过量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧得4.80g。现以该铁矿石为原料炼铁,若生产过程中铁元素损失4%,计算每生产1.00t生铁(含铁96%),至少需要这种铁矿石多少吨?(保留两位小数) (2)取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到气体 224mL。(标准状况)。 ①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比。 ②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到l00mL相同浓度的。溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:
实验序号
| I
| Ⅱ
| Ⅲ
| 加入钢样粉末的质量/g
| 2.812
| 5.624
| 8.436
| 生成气体的体积/L(标准状况)
| 1.120
| 2.240
| 2.800
| 计算硫酸溶液的物质的量浓度。 ③若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(用含m的代数式表示) |
最近广东北江发生严重的水体镉污染事件,专家确定用1200t的聚合铁{简称PFS,化学式为,,m<10}分批加入,利用PFS在水体中形成絮状物,以吸附镉离子。结合题中信息,下列说法不正确的是A.核素中中子数为60 | B.含镉废电池应进行回收处理 | C.PFS中铁显+2价 | D.实验室由溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程 |
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把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中,充分反应后,溶液中大量存在的金属阳离子是 ( )A.只有Fe2+ | B.只有Fe3+ | C.有Fe2+和Cu2+ | D.有Fe3+和Cu2+ |
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某铁的“氧化物”样品,用5mol/L的盐酸140mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气,使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是 ( )A.Fe2O3 | B.Fe3O4 | C.Fe4O5 | D.Fe5O7 |
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在下列所指的各溶液中,分别滴加NH4SCN溶液后,溶液不呈血红色的是 ( )。A.加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液 | B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液 | C.铁丝在足量的氯气中燃烧后,所得产物的溶液 | D.长期暴露在空气中的绿矾溶液 |
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