Question

14．铁是应用最广泛的金属，因此铁及其化合物是中学化学学习和研究的重要内容．
（1）如图是从元素周期表中获得的铁的相关信息，其中A表示相对原子质量．
（2）铁遇稀硝酸可产生一种有毒气体X，其反应为Fe+4HNO₃═Fe（NO₃）₃+X↑+2H₂O，则X的化学式为NO．
（3）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种净水剂，其中铁元素的化合价为+6．
（4）写出用盐酸清洗铁锈的化学方程式Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．铁制品生锈会给生产、生活带来诸多不便和危害，但事物都是一分为二的，冬天常用的防寒用品--“暖宝宝”却是利用铁与氧气、水 等反应生锈原理放出的热量为人类服务．
（5）将铁粉加入到含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的混合溶液中，充分反应后过滤．
①若滤液中只含一种溶质，请分析滤渣的成分．滤渣中一定含有Cu和Ag，可能含有Fe．
②若滤渣中含有两种金属，请分析滤液的成分．滤液中一定含有Fe（NO₃）₂，可能含有Cu（NO₃）₂．
（6）某钢铁厂炼出含铁112t的生铁，理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿石质量是多少200t．

Answer 1

分析 （1）根据元素周期表一个格的含义分析回答．
（2）根据质量守恒定律分析X的化学式．
（3）根据化合价原则求出高铁酸钾（K₂FeO₄）中铁元素的化合价．
（4）根据铁生锈的条件及除锈的原理分析回答．
（5）根据金属活动性顺序表的应用分析判断．
（6）由铁的质量，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出需要氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石的质量．

解答 解（1）由元素周期表中一个格的含义可知，其中A表示相对原子质量．
（2）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2X↑+4H₂O，反应前铜、氢、氮、氧原子个数分别为3、8、8、24，反应后的生成物中铜、氢、氮、氧原子个数分别为3、8、6、22，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个氮原子和2个氧原子，则每个X分子由1个氮原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为NO．
（3）设高铁酸钾（K₂FeO₄）中铁的化合价为x，则（+1）×2+x+（-2）×4=0，解得x=+6；
（4）铁锈的主要成分是氧化铁，能与盐酸反应生成了氯化铁和水，反应的化学方程式是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．铁制品生锈会给生产、生活带来诸多不便和危害，但事物都是一分为二的，冬天常用的防寒用品--“暖宝宝”却是利用铁与氧气、水 等反应生锈原理放出的热量为人类服务．
（5）由于金属的活动性顺序是铁＞铜＞银，将铁粉加入到含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的混合溶液中，铁先与AgNO₃反应生成了硝酸亚铁和银，当AgNO₃反应完全后，铁再与硝酸铜反应，生成了硝酸亚铁和铜．
①若滤液中只含一种溶质，该溶质是硝酸亚铁，滤渣的成分滤渣中一定含有Cu和Ag，可能含有Fe．
②若滤渣中含有两种金属，该金属是银和铜，滤液的成分滤液中一定含有Fe（NO₃）₂，可能含有Cu（NO₃）₂．
 （6）设所需赤铁矿的质量为x
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO₂ 
160            112
x×80%         112t                    
$\frac{160}{112}=\frac{x×80%}{112t}$  解得  x=200t
故答为：（1）相对原子质量；（2）NO；（3）+6；（4）Fe₂O₃+6HCl═2 FeCl₃+3H₂O；氧气、水；
（5）①滤渣中一定含有 Cu和Ag，可能含有Fe．②滤液中一定含有Fe（NO₃）₂，可能含有 Cu（NO₃）；（6）200t．

点评 本题较为全面地考查了有关铁的知识，难度不大，加强有关铁的知识的归纳和学习有利于解答本类题．