Question

【题目】铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:

（1）黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3 mol FeS2参加反应,则转移_______mol电子。

（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂,反应的离子方程式为________________。从腐蚀废液中回收金属铜还需要的试剂是__________。

（3）与明矾相似,硫酸铁也可用于净水,其作用原理是____________________(用离子方程式表示);在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中悬浮物沉降除去,其原因是_______________。

（4）铁红是一种红色颜料,其主要成分是Fe2O3。将一定量的铁红溶于160 mL 5 mol·L-1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24 L氢气(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

【答案】322Fe3++Cu2Fe2++Cu2+　铁粉、稀盐酸(其他合理答案均可)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去11.2 g

【解析】

（1）3FeS2+8O26SO2+Fe3O4中，Fe、S元素的化合价升高，O元素的化合价降低，3molFeS2参加反应，由O元素的化合价变化可知，转移的电子为8mol×2×（2-0）=32mol，
故答案为：32；
（2）氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，该离子反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，利用置换反应得到Cu，过量铁粉利用稀硫酸除去，则选试剂为铁粉、稀硫酸，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；铁粉、稀硫酸（其他合理答案均可）；
（3）硫酸铁能用于净水是因为铁离子发生水解生成了氢氧化铁胶体，反应原理为：Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+；而酸性废水抑制Fe3+的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）3胶体，则硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，故答案为：Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+；在酸性条件下抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去；

（4）盐酸中HCl的物质的量为0.16 L×5 mol·L－1=0.8mol，生成氢气的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，设氧化铁的物质的量为xmol，则有：

由题意得：0.2 mol＋6x＝0.16 L×5 mol·L－1，x＝0.1 mol；参加反应的铁粉质量为(0.1 mol＋x)×56 g·mol－1＝11.2 g，故答案为：11.2 g。