Question

【题目】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与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4．若用反应所得的酸性溶液，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．Cl2B．FeC．HNO3D．H2O2

（3）上述转化得到的硫酸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，46gCuFeS2参加反应

（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酸中，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。______________

Answer 1

【答案】 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，若溶液变为血红色，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性的物质，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。此题答案选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↑，因此答案是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，若溶液变为血红色，则含有Fe3+，否则不含Fe3+。

（6）、向稀硝酸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：