铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:回答下列有关问题:(1)铁元素在周期表中的位置是
问题详情:
铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)铁元素在周期表中的位置是_____________.
(2)Fe与过量稀硫*反应可以制取FeSO4.若用反应所得的**溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净,可选用的试剂是__________--(选填序号).
A.Cl2 B.Fe C.HNO3 D.H2O2
(3)上述转化得到的硫*铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺.精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S(CuFeS2中S为-2价),下列说法正确的是_____(选填序号).
A.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金
B.反应中,所有铁元素均被还原
C.反应中,CuFeS2 既作氧化剂又作还原剂
D.当转移1mol电子时,46g CuFeS2参加反应
(4)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2:1,试配平下列方程式:_______FeSO4+_______K2O2→_______K2FeO4+_______K2O+ _______K2SO4+_______O2↑
_____________
(5)某同学将铁与水蒸气高温反应后的固体物质溶解在过量盐*中,如何判断所得溶液中是否含有Fe3+? _____________________________________
(6)向含4 mol HNO3的稀溶液中逐渐加入铁粉至过量,假设生成的气体只有一种,请在坐标系中画出n(Fe2+)随n(Fe)变化的示意图,并在途中标出各点的坐标值。______________
【回答】
第四周期VIII族 D D 2 6 2 2 2 1 取少量溶液置于试管中,滴加适量KSCN溶液,若溶液变为血红*,则含有Fe3+
【解析】
(1)铁是26号元素,在周期表中位于第四周期VIII族;
(2)、因要实现Fe2+生成Fe3+的转化,所以应加入氧化剂,故排除B;因加入Cl2会生成FeCl3,加入HNO3会生成Fe(NO3)3,分别引入Cl-和NO3-杂质,故排除A和C;因H2O2作氧化剂时,生成的还原产物是H2O,不会引入杂质,故选D;
(3)、A项,合金是指由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)经一定方法所合成的具有金属特*的物质,所以黄铜矿不是合金,故A错误;B项,因生成物中铁元素是Fe3+,而CuFeS2中铁元素的化合价是+2价,所以CuFeS2中铁元素的化合价升高,作还原剂被氧化,故不是所有铁均被还原,因此B错误;C项,根据题中方程式可知,CuFeS2中铁从+2价变成+3价,硫从-2价变成0价,因此CuFeS2中铁元素和硫元素的化合价均升高,故CuFeS2只作还原剂,因此C错误;D项,根据反应方程式可知,当有1molCuFeS2反应时,转移电子数是4mol,所以当转移1mol电子时,参加反应的CuFeS2物质的量是0.25mol,m(CuFeS2)=0.25mol×184g/mol=46g,所以D正确。此题*选D;
(4)、FeSO4中Fe的化合价是+2价,K2FeO4中Fe的化合价是+6价,所以一个FeSO4失去4个电子;K2O2张O的化合价是-1价,O2中O的化合价是0价,则生成一个O2时,K2O2失去2个电子;K2O2中O的化合价是-1价,K2FeO4和K2O中O的化合价是-2价,所以一个K2O2生成-2价O时,得到电子数为2个。所以该方程式中得失电子的最小公倍数为6,因此该方程式的计量数分别为:2、6、2、2、2、1,即方程式是:2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+ O2↑,因此*是2 6 2 2 2 1。
(5)、检验溶液中是否含有Fe3+,可以通过加入KSCN溶液进行检验,若溶液变为血红*,则含有Fe3+,否则不含Fe3+。
(6)、向稀**溶液中逐渐加入铁粉至过量,开始时铁粉少量,发生Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,根据方程式可知,当加入1mol铁粉时,4mol HNO3恰好完全反应并生成1mol Fe3+,再加入铁粉,发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,此时开始生成Fe2+,根据方程式可知,当加入0.5mol的铁时,可以让溶液中的1mol Fe3+完全反应,生成1.5mol的Fe2+,所以n(Fe2+)随n(Fe)变化的示意图为:
知识点:氧化还原反应
题型:综合题
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