Question

【題目】鐵單質及其化合物在生活、生產中有廣泛應用。請回答下列問題:

（1）黃鐵礦(FeS2)是生產硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料,其中發生的一個反應為3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3 mol FeS2參加反應,則轉移_______mol電子。

（2）氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板的腐蝕劑,反應的離子方程式為________________。從腐蝕廢液中回收金屬銅還需要的試劑是__________。

（3）與明礬相似,硫酸鐵也可用于凈水,其作用原理是____________________(用離子方程式表示);在使用時發現硫酸鐵并不能使酸性廢水中懸浮物沉降除去,其原因是_______________。

（4）鐵紅是一種紅色顏料,其主要成分是Fe2O3。將一定量的鐵紅溶于160 mL 5 mol·L-1鹽酸中,再加入一定量鐵粉恰好溶解,收集到2.24 L氫氣(標準狀況),經檢測,溶液中無Fe3+,則參加反應的鐵粉的質量為_____。

Answer 1

【答案】322Fe3++Cu2Fe2++Cu2+　鐵粉、稀鹽酸(其他合理答案均可)Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+在酸性條件下抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體,不能使懸浮物沉降除去11.2 g

【解析】

（1）3FeS2+8O26SO2+Fe3O4中，Fe、S元素的化合價升高，O元素的化合價降低，3molFeS2參加反應，由O元素的化合價變化可知，轉移的電子為8mol×2×（2-0）=32mol，
故答案為：32；
（2）氯化鐵溶液與銅反應生成氯化銅和氯化亞鐵，該離子反應為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，利用置換反應得到Cu，過量鐵粉利用稀硫酸除去，則選試劑為鐵粉、稀硫酸，故答案為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；鐵粉、稀硫酸（其他合理答案均可）；
（3）硫酸鐵能用于凈水是因為鐵離子發生水解生成了氫氧化鐵膠體，反應原理為：Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+；而酸性廢水抑制Fe3+的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）3膠體，則硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，故答案為：Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+；在酸性條件下抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體,不能使懸浮物沉降除去；

（4）鹽酸中HCl的物質的量為0.16 L×5 mol·L－1=0.8mol，生成氫氣的物質的量為2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，設氧化鐵的物質的量為xmol，則有：

由題意得：0.2 mol＋6x＝0.16 L×5 mol·L－1，x＝0.1 mol；參加反應的鐵粉質量為(0.1 mol＋x)×56 g·mol－1＝11.2 g，故答案為：11.2 g。