Question

【題目】鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，如鐵紅（Fe2O3）可作為顏料，電子工業(yè)常用一定濃度的FeCl3溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板，制成印刷線路板。 aFe2（SO4） 3·b（NH4） 2SO4·cH2O，（硫酸鐵銨）常用于生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理。

（1）現(xiàn)有一含有Fe2O3和Fe3O4的混合物樣品，測得n（Fe）:n（O）=1:1.375,則該樣品中Fe2O3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為___________。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（2）CuO和Fe2O3的混合物9.6 g在高溫下與足量的CO充分反應(yīng)，反應(yīng)后全部氣體用100mL 1.2mol/L Ba（OH）2 溶液吸收，生成15.76 g白色沉淀。則吸收氣體后溶液中的溶質(zhì)的化學(xué)式為__________，混合物中CuO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為___________。

（3）稱取某硫酸鐵銨樣品7.00 g，將其溶于水配制成100 mL溶液，分成兩等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，過濾洗滌得到1.07 g沉淀；向另一份溶液中加入含0.025 molBa （NO3）2的溶液，恰好完全反應(yīng)，求該硫酸鐵銨的化學(xué)式_________。

（4）現(xiàn)將一塊敷有銅箔的絕緣板浸入800mL 3mol/L的FeCl3溶液中，一段時間后，將該線路板取出，向溶液中加入鐵粉56.0 g，充分反應(yīng)后剩余固體51.2 g，求所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度_________（忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化）。

Answer 1

【答案】33% Ba(HCO3)2 1:1 Fe2（SO4）32（NH4）2SO42H2O FeCl2 4.25 mol/L；CuCl2 0.25 mol/L

【解析】

（1）設(shè)Fe2O3和Fe3O4的混合物的物質(zhì)的量分別是x、y，則n(Fe):n(O)=(2x+3y):(3x+4y)=1:1.375，則x:y=1:2，則該樣品中Fe2O3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為=33%，故答案為：33%；

（2）100mL1.2mol/LBa(OH)2的物質(zhì)的量為0.12mol，生成15.76g即0.08mol白色沉淀碳酸鋇，若二氧化碳不足，根據(jù)碳元素守恒，產(chǎn)生的二氧化碳是0.08mol，此時根據(jù)混合總質(zhì)量計算，生成的二氧化碳肯定大于0.08mol，故二氧化碳過量，此時溶液中溶質(zhì)為Ba(HCO3)2；由Ba(OH)2+ CO2 = BaCO3↓+H2O、BaCO3+ CO2+H2O = Ba(HCO3)2得，根據(jù)碳原子守恒得n(CO2)=0.08mol+(0.012mol-0.08mol)×2=0.16mol，令混合物中CuO、Fe2O3的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：x+3y=0.16，80x+160y=9.6，解得x=0.04mol，y=0.04mol，所以混合物中CuO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1:1，故答案為：Ba(HCO3)2；1:1；

（3）稱取7.00g樣品，將其溶于水配置成100mL溶液,分成兩等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，過濾洗滌得到1.07g沉淀，應(yīng)為Fe(OH)3，n(Fe(OH)3)==0.01mol，向另一份溶液中加入0.025molBa(NO3)2溶液，恰好完全反應(yīng)，則n(SO42)=0.025mol，所以7.00g樣品中含有Fe2(SO4)30.01mol，其中含的n(SO42)為0.05mol，則(NH4)2SO4為0.05mol0.01×3mol=0.02mol，則m(H2O)=7.00g0.01mol×400g/mol0.02mol×132g/mol=0.72g，n(H2O)==0.04mol，n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.01:0.02:0.02=1:2:2，所以化學(xué)式為Fe2（SO4）32（NH4）2SO42H2O，故答案為：Fe2（SO4）32（NH4）2SO42H2O；

（4）氯化鐵溶解銅生成氯化亞鐵和氯化銅，反應(yīng)后溶液溶液中加入鐵粉，剩余固體質(zhì)量小于Fe粉的質(zhì)量，則溶解Cu后溶液中還有剩余的FeCl3，加入鐵粉先發(fā)生：2Fe3++Fe=3Fe2+，然后發(fā)生：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，最終有固體剩余，則Fe3+完全反應(yīng)，溶液中含有溶質(zhì)FeCl2，假設(shè)反應(yīng)后溶液中沒有CuCl2，根據(jù)氯離子守恒可知溶液中FeCl2為=3.6mol，則加入的Fe應(yīng)為3.6mol0.8L×3mol/L=1.2mol，而實(shí)際加入Fe為 =1mol<1.2mol，故溶液中一定含有CuCl2，根據(jù)Fe原子守恒，溶液n(FeCl2)=n(FeCl3)+n(Fe)=0.8L×3mol/L+1mol=3.4mol，則溶液c(FeCl2)==4.25mol/L，根據(jù)氯離子守恒，n(CuCl2)=×(0.8L×3mol/L×33.4mol×2)=0.2mol，則溶液c(CuCl2)==0.25mol/L，故答案為：FeCl2 4.25 mol/L；CuCl2 0.25 mol/L。