Question

14．（1）黄铁矿（FeS₂）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS₂+8O₂═6SO₂+Fe₃O₄，若有1.5mol FeS₂参加反应，转移电子的数目9.632×10²⁴．
（2）物质X是中学化学中的常见物质，X既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应．
①若X为氧化物，X的化学式是Al₂O₃．
②若X为单质，X与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
（3）FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂
（4）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe₂O₃，将一定量的铁红溶于100mL 5mol•L^-1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L（标准状况）气体，经检测，溶夜中无Fe³⁺，则参加反应的铁粉的质量为8.4g．

Answer 1

分析 （1）反应3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合价由+2→+3，S元素化合价由-1→+4，化合价升高，O元素化合价由0→-2，只有O元素的化合价降低，计算参加反应氧气物质的量，根据O元素化合价变化计算转移电子；
（2）物质X是中学化学中的常见物质，X既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应．
①若X为氧化物，则X是 Al₂O₃；
②若X为单质，则X为Al，与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与氢气；
（3）Fe³⁺具有强氧化性，将碘离子氧化为碘单质，自身被还原为Fe²⁺；
（4）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．

解答 解：（1）反应3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂中Fe元素化合价由+2→+3，S元素化合价由-1→+4，化合价升高，O元素化合价由0→-2，只有O元素的化合价降低，有1.5mol FeS₂参加反应，参加反应的氧气为1.5mol×$\frac{8}{3}$=4mol，则转移电子为4mol×2×[0-（-2）]=16mol，即转移电子数目为16×6.02×10²³mol^-1=9.632×10²⁴，
故答案为：9.632×10²⁴；
（2）物质X是中学化学中的常见物质，X既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应．
①若X为氧化物，则X是 Al₂O₃，故答案为：Al₂O₃；
②若X为单质，则X为Al，与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）Fe³⁺具有强氧化性，将碘离子氧化为碘单质，自身被还原为Fe²⁺，反应离子方程式为：2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂，
故答案为：2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂；
（4）氢气的物质的量为 $\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=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$\frac{1}{3}$×（0.1L×5mol/L-0.2mol）=0.1mol，
  Fe～～～2FeCl₃
0.05mol 0.1mol
所以参加反应的铁粉的质量为（0.1mol+0.05mol）×56g/mol=8.4g，
故答案为：8.4g．

点评 本题考查氧化还原反应计算、元素化合物性质、化学方程式计算等，侧重考查学生分析计算能力，难度中等．