钢铁制品经常进行烤蓝处理.即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4.某学习小组为了研究烤蓝铁片.分别进行了以下实验操作:①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末.②取m g该粉末.放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中.恰好完全反应.生成标准状况下的气体134.4 mL.向溶液中滴入KSCN溶液.无明显现象. ③再取三份不同质量的粉末.分加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe₃O₄。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入粉末质量/g	13.68	27.36	34.20
生成气体的体积（标准状况）/L	2.912	5.824	6.720

完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe₃O₄)= ，m＝。
（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu²^十、Fe²⁺、Fe³⁺同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。

（1）FeCl₂，4∶1 ， 0.912 g
（2）180 mL
（3）0.105mol＜n(Cu)＜0.315mol

试题分析：（1）由于向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象可知反应后生成的物质为FeCl₂，由于放人盐酸的量为28.00 mL× 1 mol／L=0.028mol，故产生FeCl₂的物质的量为0.028/2=0.014mol。其中单质铁分别于盐酸、Fe₃O₄二者发生反应，①由生成标准状况下的气体134.4 mL，根据电荷守恒可知，混合物中与盐酸发生产生气体的单质铁为0.006mol，②Fe₃O₄与Fe、HCl共同反应，在该反应中铁元素总量为：0.014mol-0.006mol=0.008mol，且该反应方程式为Fe₃O₄+8HCl+Fe=4FeCl₂+4H₂O，通过该反应方程式可知Fe₃O₄为0.002mol，发生该反应的单质铁为0.002mol。故总的Fe物质的量为0.008mol，Fe₃O₄为0.002mol。故比例为4∶1。质量为0.002mol×232g/mol +0.008mol×56g/mol =0.912g。
（2）根据三个实验，通过投入粉末质量与产生气体的体积比例关系可知，Ⅰ、Ⅱ为硝酸过量，Ⅲ为粉末过量。可通过实验Ⅲ计算出硝酸的体积。由于假设NO是硝酸的唯一还原产物，且产生的气体的物质的量为6.720L/22.4L·mol^-1=0.3mol。则N元素得到电子数为0.3mol×3=0.9mol。由于Ⅲ中混合物质量为34.2g，且n(Fe)∶n(Fe₃O₄)=4:1，则Fe为0.3mol，Fe₃O₄为0.075mol，由于氮元素得到电子数共为0.9mol，故溶液中为Fe(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃两种溶质，计算可知Fe(NO₃)₂为0.075mol，Fe(NO₃)₃为0.45mol。故溶液中硝酸根含量为0.075mol×2+0.45mol×3=1.5mol。则该反应中N元素总物质的量为1.5mol+0.3mol=1.8mol。故硝酸的体积为180ml。
（3）27.36g 粉末，根据n(Fe)∶n(Fe₃O₄)=4:1可知含铁元素0.42mol，由于硝酸过量，产物为硝酸铁，故II反应需用硝酸1.52 mol(硝酸共1.8mol)，故II溶液中有Fe³⁺ 0.42 mol，过量硝酸0.28mol，
3Cu ~ 8HNO₃           Cu ~ 2Fe³⁺
3        8             1   2
n_min   0.28mol          n   0.42
n_min=0.105mol   n=0.21mol   n_max=0.21mol+0.105mol=0.315mol

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（2）利用下列装置，进行与金属氧化物MxOy反应生成M、H₂、H₂O，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。

①仪器a的名称为__________，仪器b中装人的试剂可以是____________.
②按气流方向正确的装置连接顺序为（填序号，装置可重复使用）：___________。
③实验结束时，应首先__________（填序号）。
I．熄灭A装置的酒精灯
II．停止从a中滴加液体
④若实验中准确称取金属氧化物的质量为mg，完全反应后，测得生成水的质量为ng，则M的相对原子质量为__________(用含X、y、m、n的式子表示)。
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编号	实践操作	实验主要现象	离子方程式
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②	加入少量Na₂O₂粉末
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（2）已知：Fe(s)+

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2C(s)+O₂(g)

2CO(g) △H=－221 kJ·mol^－1
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Fe(s)+CO₂(g) △H= 。
（3）铁红（Fe₂O₃）是一种红色颜料。将一定量的铁红溶于160mL 5 mol·L^－1盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结束共收集到气体2.24L（标准状况），经检测溶液中无Fe³^＋，则参加反应的铁粉的质量为。
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B．可以用NaOH溶液作为电解液

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足量的一氧化碳还原14.5 g铁的氧化物的混合物。将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀25 g，则该混合物的组合不可能是
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A．①②

B．②③

C．③④

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硫酸亚铁铵【(NH₄)₂Fe(SO₄)₂】俗称莫尔盐，工业上用途广泛，该物质属于。
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（1）室温下，将少量的硫酸亚铁铵晶体配成溶液，并将所配溶液分置于两支试管中，用其中一支进行验证Fe²⁺的实验，请完成下表：

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原因	溶液中没有Fe³⁺	(用简要文字说明原因)

（2）为了验证NH₄⁺该同学往另一支试管中滴加过量的浓氢氧化钠溶液并加热，并在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验反应产物，红色石蕊试纸变蓝，同时试管内有红褐色固体产生，则加热时试管内反应的离子方程式是。

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