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【题目】铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物有关知识回答下列问题:

(1)铁在一定条件下可与水蒸气反应写出该反应的化学方程式______________________________

(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L1FeCl3溶液至液体呈透明的红褐色该反应的离子方程式为________________________________

(3) 焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,作用是消除焊接处的铁锈(成分是Fe2O3)。发生反应的体系中共有六种物质:NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、FeX。

①写出并配平该反应的化学方程式:_________________________________

②发生氧化反应的物质是________,反应中有4 molFe2O3参与反应能________ (失去得到”)________ mol电子。

③反应中产生了11.2 L(标准状况)的气体时,被还原的物质的质量为_____

(4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。

①高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3X+5H2O,X的化学式为___________

下列物质能作净水剂(能除去水中的悬浮物的有____________

A.[KAl(SO4)2·12H2O] B.Al(OH)3 胶体

C.ClO2 D.“84”消毒液

【答案】 Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H 6NH4Cl+4Fe2O3===6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O NH4Cl 得到 18 80 g NaCl AB

【解析】

(1)铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式为

(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L-1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,这时发生Fe3+的水解反应,产生氢氧化铁胶体和盐酸。

(3)①根据焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈可知反应物为NH4Cl、Fe2O3,则该反应得生成物为FeCl3、N2、Fe和X,根据元素守恒可知X中含有H、O元素,则X为H2O,用化合价升降法配平方程式。

②NH4Cl中N元素的化合价由-3价升高到0,所以NH4Cl发生氧化反应。

③气体与起氧化剂作用的氧化铁的关系为,3N2~3Fe2O3

(4)①因为反应前后各元素原子个数相等,X的化学式为NaCl。

②氢氧化铝胶体能够吸附水中的悬浮物。

(1)铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式为,故答案为:

(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L-1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,这时发生Fe3+的水解反应,产生氢氧化铁胶体和盐酸,离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H,故答案为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H

(3)①根据焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈可知反应物为NH4Cl、Fe2O3,则该反应得生成物为FeCl3、N2、Fe和X,根据元素守恒可知X中含有H、O元素,则X为H2O,

由反应物和生成物可知, NH4Cl+Fe2O3→Fe+FeCl3+N2↑+H2O该反应Fe元素的化合价由+3价降低为0,N元素的化合价由-3价升高到0,根据电子守恒、结合NCl守恒可知,得电子数=失电子数=18e-6NH4C1+Fe2O3→6Fe+2FeC13+3N2↑+H2O,再根据原子守恒可知,配平的化学反应为6NH4Cl+4Fe2O3=6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O ,故答案为:6NH4Cl+4Fe2O3=6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O。

②NH4Cl中N元素的化合价由-3价升高到0,所以NH4Cl发生氧化反应,Fe元素的化合价由+3价降低为0,但在6NH4Cl+4Fe2O3=6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O中,4molFe2O3参与反应只生成6mol Fe,故得到18mol电子,故答案为:得到;18。

③11.2 L(标准状况)的气体的物质的量为0.5mol,被还原的物质是Fe2O3,气体与起氧化剂作用的氧化铁的关系为,3N2~3Fe2O3,则被还原的物质的质量为0.5mol×160g/mol=80g,故答案为:80g。

(4)①因为反应前后各元素原子个数相等,X的化学式为NaCl,故答案为:NaCl。

②A.[KAl(SO4)2·12H2O] 电离生成的铝离子水解生成氢氧化铝胶体能够吸附水中的悬浮物,故A正确;

B .Al(OH)3 胶体,能够吸附水中的悬浮物,故B正确;

C.二氧化氯具有强氧化性,可以消毒杀菌,故C错误;

D.“84”消毒液也有杀菌消毒作用,故D错误。

故选AB。

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容器编号

温度(℃)

起始物质的量(mol)

平衡物质的量(mol)

X(g)

Y(g)

Z(g)

387

0.20

0.080

0.080

387

0.40

0.160

0.160

T

0.20

0.090

0.090

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1若容器中反应经10min达到平衡,则前10minY的平均反应速率v(Y)=___________。容器和容器中起始时X的反应速率v(X)___________v(X)(大于”“小于等于”)

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