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有硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁的混合液200mL、已知溶液中各阳离子的物质的量浓度相等,硫酸根离子的浓度为3.0mol?L-1,则该溶液理论上可溶解铁粉的质量为


  1. A.
    5.6g
  2. B.
    11.2g
  3. C.
    14.0g
  4. D.
    16.8g
B
分析:溶液中各阳离子的物质的量浓度相等,设均为xmol,由电荷守恒计算出x,能溶解Fe的物质为硫酸和硫酸铁,以此来解答.
解答:液中各阳离子的物质的量浓度相等,设均为xmol,
由电荷守恒可知x+x×2+x×3=3×2,
解得x=1,
所以n(H+)=1mol/L×0.2L=0.2mol,
n(Fe3+)=1mol/L×0.2L=0.2mol,
由Fe+2H+═Fe2++H2↑,
0.1 0.2
Fe+2Fe3+=3Fe2+
0.1 0.2
显然最多溶解0.2molFe,其质量为0.2mol×56g/mol=11.2g,
故选B.
点评:本题考查离子反应方程式的计算,明确利用电荷守恒计算阳离子的浓度及铁的化学性质是解答本题的关键,题目难度不大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?江苏)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4?7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4  FeCO3+C6H8O7═FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol?L-1计算).
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Al3+ 3.0 5.0
Fe2+ 5.8 8.8
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是
c
c
 (填字母),原因是
避免生成Fe(OH)2沉淀
避免生成Fe(OH)2沉淀

a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是
取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净
取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净

(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应.①铁粉的作用是
防止+2价的铁元素被氧化
防止+2价的铁元素被氧化
.②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是
加入适量柠檬酸让铁粉反应完全
加入适量柠檬酸让铁粉反应完全

(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体.分离过程中加入无水乙醇的目的是
降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出
降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3) 出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁.请结合如图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4?7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,
“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤”
或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤”
“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤”
或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤”
,得到FeSO4溶液,
(滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥
(滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥
,得到FeSO4?7H2O 晶体.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4?5H2O.
Ⅰ.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤.
Ⅱ.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热.
Ⅲ.向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1.
Ⅳ.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1.
Ⅴ.加热浓缩、冷却结晶、过滤,得晶体.
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH如下表:
物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2
开始沉淀pH 2.7 7.6 4.7
完全沉淀pH 3.7 9.6 6.7
(1)Ⅱ中发生反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

(2)Ⅱ中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀
将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀

(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是
若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化
若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化

(4)Ⅲ中发生反应的离子方程式是
Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+
Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+

(5)应用化学平衡移动原理解释Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”的原因
用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体
用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年陕西省渭南市高三第二次模拟理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

I.铁是人体必须的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成份。

(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是           ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入      以防止其被氧化,请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化             

(2)测定绿矾样品含量的实验步骤:

a. 称取5.7g样品,溶解,配成250mL溶液

b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中

c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL

根据以上步骤回答下列问题:

①用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是          

②计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为          

II.硫酸亚铁铵(NH42Fe(SO42·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。

(3)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因          

(4)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是          

②装置B中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的观象为          

③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为           (用离子方程式表示)

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质,并计算产率,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:

(1)制备氧化铜

①步骤I的目的是除不溶性杂质。操作是                      

②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是                         

                                                                         

③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是                   ,过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是                          

(2)探究氧化铜性质

①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。结论是                             

②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有           

                                               

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科目:高中化学 来源:2013年江苏省高考化学试卷(解析版) 题型:解答题

柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4  FeCO3+C6H8O7═FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH.
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是______ (填字母),原因是______.
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是______.
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应.①铁粉的作用是______.②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是______.
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体.分离过程中加入无水乙醇的目的是______.
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3) 出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁.请结合如图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4?7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,______,得到FeSO4溶液,______,得到FeSO4?7H2O 晶体.

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