鐵是一種典型的過渡金屬，鐵和鐵的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。完成下列計(jì)算：
（1）將11.802 g鋼樣粉末（只含鐵和碳）于高溫下置于足量的純氧中充分反應(yīng)，冷卻后得到16.240 g磁性氧化鐵。
①鋼樣中含鐵________g。
②生成的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為________mL。
（2）向10 mL氯化鐵溶液（含鹽酸0.001 mol）中加入16.8 g 5%的燒堿溶液（足量），充分反應(yīng)后過濾。洗滌沉淀，將洗滌液與濾液合并后稀釋至250mL。取25mL稀釋液，用0.100 mol/L鹽酸滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸的體積15.50mL。計(jì)算原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度。
（3）鐵銹的主要成分實(shí)為羥基氧化鐵[化學(xué)式FeO(OH)]。將一塊帶銹鐵片放入700mL pH＝0的稀硝酸中充分反應(yīng)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO氣體3.584 L，最終剩余2.020g鐵。求：
①反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分與物質(zhì)的量。
②原帶銹鐵片中鐵銹的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（4）用FeSO4和NaOH制備Fe(OH)2時(shí)，往往會形成一種灰綠色的中間物（用X表示）。經(jīng)分析，X中含有三種陰離子與兩種陽離子，陰、陽離子的總質(zhì)量之比為11:12。已知兩種陽離子為Fe2+與Fe3+，物質(zhì)的量之比為2:1。請通過計(jì)算確定X的化學(xué)式。

（本題共16分）（1） ①11.76（2分）；②78.4（2分）；      （2）0.15mol/L（3分）；
（3）①Fe(NO3)2（1分），0.27mol（1分）；②0.10（或10%，3分）；
（4）Fe6(SO4)2(OH)4O3（2FeSO4·2Fe(OH)2·Fe2O3、2FeSO4·Fe(OH)2·Fe3O4·H2O等亦可，4分）

解析試題分析：（1）①16.240 g磁性氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量是16.24g×＝11.76g，所以根據(jù)鐵原子守恒可知，鋼樣中含鐵11.76g。
②鋼樣中碳元素的質(zhì)量是11.802 g－11.76g＝0.042g，物質(zhì)的量＝0.042g÷12g/mol＝0.0035mol，所以根據(jù)碳原子守恒可知，生成的CO2的物質(zhì)的量也是0.0035mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.0035mol×22.4L/mol＝0.0784L＝78.4ml。
（2）氫氧化鈉的質(zhì)量是16.8 g×5%＝0.84g，氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.84g÷40g/mol＝0.021mol，則根據(jù)鈉離子守恒可知最終生成的氯化鈉是0.021mol。原溶液中含有的鹽酸和加入的鹽酸的物質(zhì)的量之和＝0.100 mol/L×0.0155L×10＋0.001mol＝0.0165mol，所以根據(jù)氯離子守恒可知，氯化鐵中氯離子的物質(zhì)的量是0.021mol－0.0165mol＝0.0045mol，則氯化鐵的物質(zhì)的量是0.0045mol÷3＝0.0015mol，所以鐵離子的濃度是0.0015mol÷0.01L＝0.15mol/L。
（3）①反應(yīng)后鐵過量，所以最終溶液中的成分是Fe(NO3)2。硝酸的物質(zhì)的量是0.7L×1mol/L＝0.7mol，NO的物質(zhì)的量是3.584L÷22.4L/mol＝0.16mol，所以根據(jù)氮原子守恒可知，生成的硝酸亞鐵的物質(zhì)的量是（0.7mol－0.16mol）÷2＝0.27mol。
②假設(shè)鐵銹的物質(zhì)的量是x，鐵的物質(zhì)的量是y，則根據(jù)鐵原子守恒可知x＋y＝2.020g÷56g/mol＋0.27mol。根據(jù)電子得失守恒可知x＋0.16mol×3＝（y－2.020g÷56g/mol）×2，解得x＝0.02mol、y＝0.286mol所以鐵銹的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝＝0.1。
（4）設(shè)有2mol Fe2+和1mol Fe3+，其鐵元素質(zhì)量是3mol×56g/mol＝168g
由于陰、陽離子的總質(zhì)量之比為11:12
所以陰離子共168g×＝154g，且?guī)в?mol負(fù)電荷
所以SO42-只有1mol（96g）
剩余兩種陰離子共58g，且?guī)в?mol負(fù)電荷。
因?yàn)?mol OH—為85g，因此第三種陰離子只能為質(zhì)量輕、電荷多的O2－
設(shè)OH—和O2－的物質(zhì)的量分別是x和y
則x＋2y＝5、17x＋16y＝58
解得x＝2mol、y＝1.5mol
因此三種陰離子的物質(zhì)的量之比是2:4:3
所以化學(xué)式是Fe6(SO4)2(OH)4O3
考點(diǎn)：考查鋼鐵成分、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)化學(xué)式、鐵銹含量的有關(guān)計(jì)算

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

以硫鐵礦（主要成分為FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的工藝流程如下：

回答下列問題：
（1）焙燒硫鐵礦的主要方程式為                      。
（2）酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是提高鐵元素的浸出率、            。
（3）通氯氣氧化后時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為                              ；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為（寫化學(xué)式）             。
（4）在氧化過程中，如何檢驗(yàn)鐵元素全部以Fe3+形式存在：                                                                                    。
（5）如果將氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）放在坩堝中加熱灼燒，最后得到的固體為        。
（6）在一定條件下，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)為2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝                            ； 工業(yè)在接觸法制硫酸的生產(chǎn)中，采取下列哪些措施有利于提高SO2轉(zhuǎn)化率        。
①V2O5作崔化劑  ②通入過量O2  ③SO2、O2進(jìn)行二次氧化 ④通入過量SO2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融電解制得。
①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：

②以螢石（CaF2）和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：

回答下列問題：
（1）寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式                           ；
（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是        ，反應(yīng)2的離子方程式為                   ；
（3）E可作為建筑材料，化合物C是      ，寫出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式                 ；
（4）電解制鋁的化學(xué)方程式是                  ，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是                    。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)制備氯化銅時(shí)，將濃鹽酸用蒸氣加熱至80 ℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含雜質(zhì)Fe2O3、FeO)，充分?jǐn)嚢�，使之溶解，得一�?qiáng)酸性的混合溶液，現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl2溶液，采用以下步驟[參考數(shù)據(jù)：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e2＋完全水解成Fe(OH)2；pH≥6.4時(shí)，Cu2＋完全水解成Cu(OH)2；pH≥3.7時(shí)，F(xiàn)e3＋完全水解成Fe(OH)3]。請回答以下問題：
（1）第一步除去Fe2＋，能否直接調(diào)整溶液pH＝9.6，將Fe2＋沉淀除去？     ，（填“能” 或“不能”）理由是                            ，
（2）有人用強(qiáng)氧化劑NaClO先將Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)整溶液的PH將Fe3＋沉淀除去：
①加入NaClO后，溶液的pH變化是________(填代號)。
A．一定增大   B．一定減小     C．可能增大    D．可能減小
②你認(rèn)為用NaClO作氧化劑是否妥當(dāng)？   ，（填“是” 或“否”）現(xiàn)有下列幾種常用的氧化劑，可用于除去混合溶液中Fe2＋的有________(有幾個(gè)選幾個(gè)，填代號)。
A．濃HNO3      B．Cl2           C．KMnO4     D．H2O2
（3）加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整溶液pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，可以達(dá)到除去Fe3+而不損失CuCl2的目的，則調(diào)整溶液pH可選用下列物質(zhì)中的___________。
A．NaOH          B．NH3·H2O      C．CuO       D．Cu(OH)2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氯化鋁融鹽電解法是以氯化鋁為原料，以堿金屬或堿土金屬氯化物（含少量MgCl2、KCl、CaCl2）為電解質(zhì)進(jìn)行電解制取鋁的方法。
（1）氯化鋁融鹽電解法需要先制純氧化鋁。以鋁土礦（主要成分為Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）為原料通過以下途徑提純氧化鋁：

①依次寫出X、Y的成分          ，             。
②如圖所示在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過濾，操作中的兩處錯(cuò)誤分別是                 ；                                         。

（2）制備無水氯化鋁的反應(yīng)為：2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2
③為促進(jìn)該反應(yīng)的進(jìn)行，實(shí)際生產(chǎn)中需加入焦炭，其原理是                   。
④加入焦炭后的化學(xué)反應(yīng)可表示為Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑，為確定氣體X是否是混合氣體，某同學(xué)將X依次通過灼熱的氧化銅和澄清的石灰水，再根據(jù)現(xiàn)象判斷。該操作是否正確？（填正確、不正確或無法判斷）      ，請說明理由          。
（3）現(xiàn)在工業(yè)上通常用電解熔融氧化鋁方式制取鋁，理論上生產(chǎn)1噸鋁消耗的氧化鋁的質(zhì)量_________
（填“大于”、“小于”、“等于”）氯化鋁質(zhì)量。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某科研小組以難溶性鉀長石（K2O?Al2O3?6SiO2）為原料，提取Al2O3、K2CO3等物質(zhì)，工藝流程如下：
 
（1）煅燒過程中鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的NaAlO2和KAlO2，寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2的化學(xué)方程式是：                              。
（2）已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下水解反應(yīng)：AlO2—+ 2H2O  Al(OH)3 + OH— ，“浸取”時(shí)應(yīng)保持溶液呈           性（填“酸”或“堿”）。
（3）“轉(zhuǎn)化”時(shí)加入NaOH的主要作用是                              （用離子方程式表示）。
（4）上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是               、               和水。
（5）以Al2O3為原料，以石墨為電極，通過電解法可制得金屬鋁。電解池中接電源負(fù)極的一極的電極反應(yīng)式是                   。長時(shí)間電解后，需要更換新的石墨電極的是        極（填“陰”或“陽”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

把少量金屬鈉投入下列溶液中，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
（1）鈉投入稀鹽酸中                                               。
（2）鈉投入硫酸銅溶液中                                            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（15分）
鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，請根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)回答問題：
（1）單質(zhì)鐵屬于      晶體，將FeCl3溶液加熱蒸干、灼燒所得的物質(zhì)是      （填化學(xué)式）．
（2）請寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____
（3）金屬Cu單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與雙氧水都不反應(yīng)，但可與二者的混合溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液，該深藍(lán)色的濃溶液中加入乙醇所產(chǎn)生的現(xiàn)象是     ，畫出呈深藍(lán)色的離子的結(jié)構(gòu)式____   寫出Cu與氨水、雙氧水反應(yīng)的離子方程式：____
（4）在硫酸亞鐵溶液中加入過量的碳酸氫銨，有FeCO3沉淀生成，寫出其化學(xué)方程式____

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

(12分)第29屆奧運(yùn)會祥云火炬的外殼材料是高強(qiáng)度的鋁鎂合金。某課外活動小組欲對鋁鎂合金進(jìn)行研究，測定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們利用鹽酸、氫氧化鈉溶液設(shè)計(jì)了三種不同的實(shí)驗(yàn)方案：
方案一：鋁鎂合金測定生成氣體的體積 
方案二：鋁鎂合金測定生成氣體的體積
方案三：鋁鎂合金溶液稱量灼燒產(chǎn)物的質(zhì)量。
（1）寫出方案一中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                            。
（2）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)方案二設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，如下圈(圖中的鐵架臺已省略)。

你認(rèn)為選擇          （選填甲或乙)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更合理，誤差更小。
（3）用方案三進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了稱量灼燒產(chǎn)物質(zhì)量外，還需稱量的是           。
（4）拓展研究：在向鋁鎂合金溶于鹽酸后的溶液中加入過量NaOH溶液時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系可用數(shù)軸關(guān)系表示：

請你判斷，根據(jù)上圖數(shù)軸申的數(shù)據(jù)能否求出合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?        (選填“能”或“不能”)
下列①②兩題選一題作答。
①若不能求出合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請說明理由                。
②若能求出合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為              （保留一位小數(shù)）。

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