3道金属高一化学题

Question

1.有一种铁的“氧化物”，用5mol/L盐酸140ml恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下0.56L氯气,恰好使其中2价铁全部转化为3价铁,该样品可能的化学式
A 三氧化二铁 B四氧化三铁 C五氧化四铁 D七氧化五铁

求解法,如果是一个一个试就算了

2.铁粉和氧化铁粉末的混合物共48.8g,加入到700ml的稀硫酸中,恰好完全反映,得到氢气0.1mol.向反应后的溶液滴入硫氰化钾溶液,搅拌均匀,溶液未见红色,混合物中铁和氧化铁的质量为??

3.把ag铁铝合金粉末溶于足量的盐酸中,加入过量NaOH溶液,过滤出沉淀,经洗涤,干燥,灼烧,得到的红棕色粉末的质量仍为ag.则原合金中铁的质量分数为?

希望有详细的解题步骤的分析,谢谢

Answer 1

1.解：
∵n(Cl2)=（56X10^-3)/22.4=2.5X10^-3mol
2Fe2+ + Cl2==2Fe3+ +2Cl-
2.............1
n(Fe2+)..2.5X10^-3.....................=>2/n(Fe2)=1/2.5X10^-3.......=>n(Fe2+)=5X10^-3mol
又∵n(HCl)=50X10^-3X1.4=0.07mol......=>n(Cl-)=0.07mol
∴2n(FeCl2)+3n(FeCl3)=0.07mol.....(根据HCl中的Cl-守恒得到)
又∵n(Fe2+)=5X10^-3mol=n(FeCl2).....(根据Fe2+守恒得到)
∴2X5X10^-3+3n(FeCl3)=0.07.....=>n(FeCl3)=n(Fe3+)=0.02mol
∴n(Fe2+)：n(Fe3+)=5X10^-3：0.02=1：4
∴形成的氧化物为：FeO·2Fe2O3即Fe5O7
∴答案选择C

2.
解：既然反应最终产物只有H2和FeSO4就好办很多.
设c(HCl)=xmol/L
Fe——H2 Fe2O3————3H2SO4————Fe2(SO4）3
1 1 1 3 1
0.1 0.1 (0.7x-0.1)/3 （0.7x-0.1) （0.7x-0.1)/3

Fe——————Fe2(SO4)3
1 1
(0.7x-0.1)/3 （0.7x-0.1)/3

[0.1+(0.7x-0.1)/3]*56+[(0.7x-0.1)/3]*160=48.8 x=1mol/L
mFe=16.8g mFe2O3=32g

3.
红棕色粉末是氧化铁，氧化铁中所含的氧的质量与合金中铝的质量相等，所以氧化铁中氧的质量分数就是铝在合金中的质量分数。则有合金中Fe的质量分数为：
112/160=70%

红棕色粉末的质量仍为ag，所以只要知道红棕色粉末什么，这道题就迎刃而解了。经灼烧后红为棕色的铁的氧化物是三氧化二铁，而其铁的质量分数为70%，所以 原合金中铁的质量分数为70%.

那么这个过程中发生了那些反应呢？

1,铁铝合金粉末溶于足量盐酸中：
2HCL+Fe=FeCL2;3HCL+Al=AlCL3

2,加入过量NaOH溶液:
FeCL2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓;
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (Fe(OH)2被氧化)

AlCL3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3↓;
Al(OH)3+NaOH=Na(AlO2)+2H2O (Al(OH)3又被过量的NaOH溶液溶解，这就是为什么洗涤后的沉淀物中为什么没有Al(OH)3)

3,灼烧
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2) (只剩下了红棕色Fe2O3)

这道题的知识点很多，金属铁铝与酸的反应，金属氯化物与碱的反应，金属氢氧化物的反应，特别要注意的是氢氧化铝能溶于过量的氢氧化钠溶液生成片氯酸钠。

如果对上述知识点不甚了解，还想解这个问题，就要抓住红棕色粉末到底是什么。铁的氧化物中：氧化亚铁为黑色，三氧化二铁为红褐色，四氧化三铁为黑色，由此可以确定红棕色粉末是三氧化二铁。

Answer 2

第一道方法：铁的氧化物（FeO）x*(Fe2O3)y
FeO+2HCl=FeCl2+H2O Fe2O3+HCl=FeCl3+H2O 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
第二道： Fe2O3 +HCl= FeCl3 +H2O

2FeCl3 +Fe= 3FeCl2 ＜＝ Fe +2HCl=FeCl2 +H2
x-0.1 x-0.1 0.1mol 0.1mol
Fe：x Fe2O3：x-0.1
56x+160(x-0.1) =48.8
x= 0.3
Fe=56*0.3=16.8 g Fe2O3=160*(0.3-0.2)=32g
第三道：由题意可知最终反应生成得到的红棕色粉末的质量为agFe2O3,而Al生成Na2Al2O3(偏铝酸钠) 所以Fe的质量：2*56*（a/160）=0.7a
Fe的质量分数：0.7a/a=0.7=70%