Question

铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关，
试回答下列问题：
（1）电子工业常用30%，的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，写出该反应的离子方程式______．
（2）高炉炼铁过程中会发生反应：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）．
已知：Fe（s）+O₂（g）═FeO（s）△H=-272kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-22lkJ?mol^-1
则：①FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H=______．
②一定温度下，向某密闭容器中加人足量FeO，并充人一定量的CO气体，反应过程中CO和CO₂的浓度与时间的关系如图所示
则从开始至达到平衡过程中，v（CO）=______；该温 度下，FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）的化学平衡常数K=______．
（3）铁红是一种红色颜料，其成份是Fe₂O₃．将一定量的铁红溶于160mL 5mol?L^-1盐酸中，再加人一定量铁粉恰好完全溶解，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______．

Answer 1

解：（1）电子工业常用30%，的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）①a、Fe（s）+O₂（g）═FeO（s）△H=-272kJ?mol^-1
b、C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
c、2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-22lkJ?mol^-1
依据盖斯定律b-c÷2-a得到：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H=-1lkJ?mol^-1；
故答案为：一1lkJ?mol^-1；
②阳极图象分析，从开始至达到平衡过程中CO的浓度变化为0.75mol/L-0.25mol/L=0.5mol/L；时间为8min，所以v==0.625mol?L^-1?min^-1；
FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）平衡状态物质的浓度为：c（CO）=0.25mol/L，c（CO₂）=0.5mol/L，K===2；
故答案为：0.625mol?L^-1?min^-1；2；
（3）氢气的物质的量为 =0.1mol，
Fe～～～～2HCl～～～H₂，
0.1mol 0.2mol 0.1mol
根据氯原子守恒，所以氯化铁的物质的量为×（0.16L×5mol/L-0.2mol）=0.2mol，
Fe～～～2FeCl₃
0.1mol 0.2mol
所以参加反应的铁粉的质量为（0.1mol+0.1mol）×56g/mol=11.2g，
故答案为：11.2g．
分析：（1）FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，是利用铁离子的氧化性氧化铜为铜离子；
（2）①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
②依据图象分析数据，得到变化浓度计算反应速率，计算平衡浓度结合化学平衡常数概念计算得到；
（3）参加反应的铁粉为与铁离子反应及与氢离子反应的两部分之和，根据氢气的体积计算出与盐酸反应的铁的物质的量及HCl的物质的量，再根据氯原子守恒，求出氯化铁的物质的量，进而求出与铁离子反应的铁的物质的量．
点评：本题考查了铁及其化合物性质的应用，热化学方程式和盖斯定律 的计算分析，图象分析判断计算速率和平衡常数，元素守恒的计算应用，题目难度中等．