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    铁是一种典型的过渡金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：

    （1）将11.802 g钢样粉末（只含铁和碳）于高温下置于足量的纯氧中充分反应，冷却后得到16.240 g磁性氧化铁。

    ①钢样中含铁________g。

    ②生成的CO2在标准状况下体积为________mL。

    （2）向10 mL氯化铁溶液（含盐酸0.001 mol）中加入16.8 g 5%的烧碱溶液（足量），充分反应后过滤。洗涤沉淀，将洗涤液与滤液合并后稀释至250mL。取25mL稀释液，用0.100 mol/L盐酸滴定，终点时消耗盐酸的体积15.50mL。计算原溶液中Fe3+的物质的量浓度。

    （3）铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)]。将一块带锈铁片放入700mL pH＝0的稀硝酸中充分反应，收集到标准状况下NO气体3.584 L，最终剩余2.020g铁。求：

    ①反应后溶液中溶质的成分与物质的量。

    ②原带锈铁片中铁锈的质量分数。

    （4）用FeSO4和NaOH制备Fe(OH)2时，往往会形成一种灰绿色的中间物（用X表示）。经分析，X中含有三种阴离子与两种阳离子，阴、阳离子的总质量之比为11:12。已知两种阳离子为Fe2+与Fe3+，物质的量之比为2:1。请通过计算确定X的化学式。

     

    【答案】

    （本题共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】

    试题分析：（1）①16.240 g磁性氧化铁中铁元素的质量是16.24g×＝11.76g，所以根据铁原子守恒可知，钢样中含铁11.76g。

    ②钢样中碳元素的质量是11.802 g－11.76g＝0.042g，物质的量＝0.042g÷12g/mol＝0.0035mol，所以根据碳原子守恒可知，生成的CO2的物质的量也是0.0035mol，在标准状况下的体积是0.0035mol×22.4L/mol＝0.0784L＝78.4ml。

    （2）氢氧化钠的质量是16.8 g ×5%＝0.84g，氢氧化钠的物质的量是0.84g÷40g/mol＝0.021mol，则根据钠离子守恒可知最终生成的氯化钠是0.021mol。原溶液中含有的盐酸和加入的盐酸的物质的量之和＝0.100 mol/L×0.0155L×10＋0.001mol＝0.0165mol，所以根据氯离子守恒可知，氯化铁中氯离子的物质的量是0.021mol－0.0165mol＝0.0045mol，则氯化铁的物质的量是0.0045mol÷3＝0.0015mol，所以铁离子的浓度是0.0015mol÷0.01L＝0.15mol/L。

    （3）①反应后铁过量，所以最终溶液中的成分是Fe(NO3)2。硝酸的物质的量是0.7L×1mol/L＝0.7mol，NO的物质的量是3.584L÷22.4L/mol＝0.16mol，所以根据氮原子守恒可知，生成的硝酸亚铁的物质的量是（0.7mol－0.16mol）÷2＝0.27mol。

    ②假设铁锈的物质的量是x，铁的物质的量是y，则根据铁原子守恒可知x＋y＝2.020g÷56g/mol＋0.27mol。根据电子得失守恒可知x＋0.16mol×3＝（y－2.020g÷56g/mol）×2，解得x＝0.02mol、y＝0.286mol所以铁锈的质量分数＝＝0.1。

    （4）设有2mol Fe2+和1mol Fe3+，其铁元素质量是3mol×56g/mol＝168g

    由于阴、阳离子的总质量之比为11:12

    所以阴离子共168g×＝154g，且带有7mol负电荷

    所以SO42-只有1mol（96g）

    剩余两种阴离子共58g，且带有5mol负电荷。

    因为5mol OH—为85g，因此第三种阴离子只能为质量轻、电荷多的O2－

    设OH—和O2－的物质的量分别是x和y

    则x＋2y＝5、17x＋16y＝58

    解得x＝2mol、y＝1.5mol

    因此三种阴离子的物质的量之比是2:4:3

    所以化学式是Fe6(SO4)2(OH)4O3

    考点：考查钢铁成分、物质的量浓度、物质化学式、铁锈含量的有关计算

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    钢铁工业是国家工业的基础．请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题．
    （1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式：
    Fe2O3+3CO
     高温 
    .
     
    2Fe+3CO2
    Fe2O3+3CO
     高温 
    .
     
    2Fe+3CO2
    ．
    （2）铁是一种重要的催化剂，请写出铁在有机反应中做催化剂的化学方程式：
    C6H6+Br2
    Fe
    C6H5Br+HBr
    C6H6+Br2
    Fe
    C6H5Br+HBr
    ．
    （3）生产中可用盐酸来除铁锈．现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式
    2FeCl3+Fe═3FeCl2
    2FeCl3+Fe═3FeCl2
    ．
    （4）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀
    BD
    BD
    ．
    （5）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置示意图如下：

    请回答：
    ①A电极对应的金属是
    铜
    铜
    （写元素名称），B电极的电极反应式是
    Cu2++2e-═Cu
    Cu2++2e-═Cu
    ．
    ②若电镀前铁．铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净．烘干．称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为
    0.08
    0.08
    mol．
    ③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
    铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀
    铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?济南一模）目前，新能源不断被利用到现代的汽车中，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向．
    （1）高铁酸钾-锌电池（碱性介质）是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是
    Zn
    Zn
    ．
    （2）工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾（K2FeO4），K2FeO4在碱性环境中稳定，在中兴和酸性条件下不稳定．反应原理为：
    Ⅰ．在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe（NO3）3制得Na2FeO4：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
    Ⅱ．Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4：Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
    主要的生产流程如下：

    （2）①写出反应①的离子方程式
    Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
    Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

    ②流程图中“转化”（反应③）是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）
    ＜
    ＜
    Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”或“=”）．
    （3）已知K2FeO4在水溶液中可以发生：4FeO42-+10H2O?4Fe（OH）3↓+8OH-+3O2↑，则K2FeO4可以在水处理中的作用是
    杀菌消毒、净水
    杀菌消毒、净水
    ．
    （4）FeO42-在水溶液中的存在形态图如下图所示．

    ①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO4-的分布分数的变化情况是
    先不大后变小
    先不大后变小
    ．
    ②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，
    HFeO4-
    HFeO4-
    转化为
    FeO42-
    FeO42-
    （填化学式）．

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    科目：高中化学 来源：上海市虹口区2013年高考一模化学试题 题型：038

    铁是一种典型的过渡金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用．完成下列计算∶

    1．将11.802 g钢样粉末(只含铁和碳)于高温下置于足量的纯氧中充分反应，冷却后得到16.240 g磁性氧化铁．

    (1)钢样中含铁________g．

    (2)生成的CO2在标准状况下体积为________mL．

    2．向10 mL氯化铁溶液(含盐酸0.001 mol)中加入16.8 g　5％的烧碱溶液(足量)，充分反应后过滤．洗涤沉淀，将洗涤液与滤液合并后稀释至250 mL．取25 mL稀释液，用0.100 mol/L盐酸滴定，终点时消耗盐酸的体积15.50 mL．计算原溶液中Fe3+的物质的量浓度．

    3．铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)]．将一块带锈铁片放入700 mL　pH＝0的稀硝酸中充分反应，收集到标准状况下NO气体3.584 L，最终剩余2.020 g铁．求∶

    (1)反应后溶液中溶质的成分与物质的量．

    (2)原带锈铁片中铁锈的质量分数．

    4．用FeSO4和NaOH制备Fe(OH)2时，往往会形成一种灰绿色的中间物(用X表示)．经分析，X中含有三种阴离子与两种阳离子，阴、阳离子的总质量之比为11∶12．已知两种阳离子为Fe2+与Fe3+，物质的量之比为2∶1．请通过计算确定X的化学式．

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    科目：高中化学 来源：模拟题 题型：填空题

    锌是一种重要的过渡金属，锌及其化合物有着广泛的应用。
    (1)指出锌在周期表中的位置：第____周期，第____族，____区。
    (2)Zn形成金属晶体，其金属原子堆积属于下列_______模式。
    A．简单立方 B．钾型 C．镁型 D．铜型
    (3)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式_____；葡萄糖分子中碳原子的杂化方式为____。
    (4)Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体NH3分子属于____（填“极性分子”或“非极性分子”）；在[ Zn(NH3)4]2+中，Zn2+位于正四面体中心，NH3位于正四面体的顶点，试在图1中表示
    [Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间的化学键。
    (5)图2表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合物的化学式为
    __________。该化合物晶体的熔点比干冰高得多，原因是_______________。
    (6)与锌同周期，最外层有3个未成对电子的元素名称_______，该元素最高价氧化物对应水化物的酸性比溴的最高价氧化物对应水化物的酸性_________（填“强”或“弱”）。

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