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    钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
    ①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
    ②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
    ③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：
    实验序号
    		Ⅰ
    		Ⅱ
    		Ⅲ
    加入粉末质量/g
    		13.68
    		27.36
    		34.20
    生成气体的体积（标准状况）/L
    		2.912
    		5.824
    		6.720
     
    完成下列各题：
    （1）实验②所得溶液中的溶质是       (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)=             ，m＝                     。
    （2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
    （3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。
    （1）FeCl2，4∶1 ， 0.912 g
    （2）180 mL
    （3）0.105mol＜n(Cu)＜0.315mol

    试题分析：（1）由于向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象可知反应后生成的物质为FeCl2，由于放人盐酸的量为28.00 mL× 1 mol／L=0.028mol，故产生FeCl2的物质的量为0.028/2=0.014mol。其中单质铁分别于盐酸、Fe3O4二者发生反应，①由生成标准状况下的气体134.4 mL，根据电荷守恒可知，混合物中与盐酸发生产生气体的单质铁为0.006mol，②Fe3O4与Fe、HCl共同反应，在该反应中铁元素总量为：0.014mol-0.006mol=0.008mol，且该反应方程式为Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O，通过该反应方程式可知Fe3O4为0.002mol，发生该反应的单质铁为0.002mol。故总的Fe物质的量为0.008mol，Fe3O4为0.002mol。故比例为4∶1。质量为0.002mol×232g/mol +0.008mol×56g/mol =0.912g。
    （2）根据三个实验，通过投入粉末质量与产生气体的体积比例关系可知，Ⅰ、Ⅱ为硝酸过量，Ⅲ为粉末过量。可通过实验Ⅲ计算出硝酸的体积。由于假设NO是硝酸的唯一还原产物，且产生的气体的物质的量为6.720L/22.4L·mol-1=0.3mol。则N元素得到电子数为0.3mol×3=0.9mol。由于Ⅲ中混合物质量为34.2g，且n(Fe)∶n(Fe3O4)=4:1，则Fe为0.3mol，Fe3O4为0.075mol，由于氮元素得到电子数共为0.9mol，故溶液中为Fe(NO3)2、Fe(NO3)3两种溶质，计算可知Fe(NO3)2为0.075mol，Fe(NO3)3为0.45mol。故溶液中硝酸根含量为0.075mol×2+0.45mol×3=1.5mol。则该反应中N元素总物质的量为1.5mol+0.3mol=1.8mol。故硝酸的体积为180ml。
    （3）27.36g 粉末，根据n(Fe)∶n(Fe3O4)=4:1可知含铁元素0.42mol，由于硝酸过量，产物为硝酸铁，故II反应需用硝酸1.52 mol(硝酸共1.8mol)，故II溶液中有Fe3+ 0.42 mol，过量硝酸0.28mol，
    3Cu ~ 8HNO3           Cu ~ 2Fe3+
    3        8             1   2
    nmin   0.28mol          n   0.42
    nmin=0.105mol   n=0.21mol   nmax =0.21mol+0.105mol=0.315mol
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    某同学实验探究氨气的还原性并进行系列实验。
    （1）将光亮的紫红色铜丝绕几圈后，在酒精灯火焰上加热，等铜丝变黑后，趁热将铜丝插入疏松的氯化铵晶体里，即刻发现有白色烟雾生成，拿出铜丝后，铜丝又转变为光亮的紫红色。在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜即利用了该原理，请完成该反应：

    （2）利用下列装置，进行与金属氧化物MxOy反应生成M、H2、H2O，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。

    ①仪器a的名称为__________，仪器b中装人的试剂可以是____________.
    ②按气流方向正确的装置连接顺序为（填序号，装置可重复使用）：___________。
    ③实验结束时，应首先__________（填序号）。
    I．熄灭A装置的酒精灯
    II．停止从a中滴加液体
    ④若实验中准确称取金属氧化物的质量为mg，完全反应后，测得生成水的质量为ng，则M的相对原子质量为__________(用含X、y、m、n的式子表示)。
    （3）若金属氧化物MxOy为Fe2O3，将反应后固体溶于稀硫酸，然后滴加KSCN溶液没发生明显变化。推测该固体成分可能是（将化学式填人下表，你认为有几种可能填几种）。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    建筑用的钢材在出厂前都要经过烤蓝处理，使其表面生成一层四氧化三铁，其目的是
    A．增加钢材的硬度 B．增强钢材的抗腐蚀能力
    C．使钢材美观 D．增加钢材的韧性

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    （1）有一瓶存放时间较长的硫酸亚铁，外观上并无明显变化，但某学生怀疑其有部分因氧化而变质，请你设计1个检验硫酸亚铁是否变质的实验方案：                               。如果有变质，当配制硫酸亚铁溶液时，应如何除去变质的杂质？                               。
    （2）FeCl3溶液棕黄色，对此溶液，分别做如下实验，请填表：
    编号
    		实践操作
    		实验主要现象
    		离子方程式
    ①
    		加入过量铁粉
    		 
    		 
    ②
    		加入少量Na2O2粉末
    		 
    		 
    ③
    		加入少量AgNO3溶液
    		 
    		 
     

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关，试回答下列问题：
    （1）电子工业常用30％的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式为                       。
    （2）已知：Fe(s)+O2(g)FeO(s) △H=－272 kJ·mol－1
    C(s)+O2(g)CO2(g)   △H=－393.5 kJ·mol－1
    2C(s)+O2(g)2CO(g)  △H=－221 kJ·mol－1
    则高炉炼铁过程中   FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)   △H=              。
    （3）铁红（Fe2O3）是一种红色颜料。将一定量的铁红溶于160mL 5 mol·L－1盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结束共收集到气体2.24L（标准状况），经检测溶液中无Fe3＋，则参加反应的铁粉的质量为         。
    （4）以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如下图所示，其中P端通入CO2。

    ①石墨I电极上的电极反应式为                          。
    ②通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则下列说法中正确的是  （填序号）。
    A．X、Y两端都必须用铁作电极
    B．可以用NaOH溶液作为电解液
    C．阴极发生的反应是：2H2O＋ 2e－= H2↑+ 2OH－
    D．白色沉淀只能在阳极上产生
    ③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中，其颜色变化为                                        ，该反应的化学方程式为                     。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答：
    （1）钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应是               。
    （2）由于氧化性Fe3+＞Cu2+氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是                                       。
    （3）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是                 （用离子方程式表示）。在使用时发现硫酸铁不能将酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是                  。
    （4）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O4十4CO3Fe+4CO2，若有1.5 mol Fe3O4参加反应，转移电子的物质的量是            。
    （5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是      （填字母）。
     
    		陈述Ⅰ
    		陈述Ⅱ
    		判断
    A
    		铁是地壳中含量最高的金属元素
    		铁是人类最早使用的金属材料
    		Ⅰ对；Ⅱ对；有
    B
    		常温下铁与稀硫酸反应生成氢气
    		一定温度下氢气能还原氧化铁得到铁
    		Ⅰ对；Ⅱ对；无
    C
    		铁属于过渡元素
    		铁和铁的某些化合物可用作催化剂
    		Ⅰ错；Ⅱ对；无
    D
    		在空气中铁表面形成致密氧化膜
    		铁不能与氧气反应
    		Ⅰ对；Ⅱ对；有
     

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    下列物质之间有如下反应关系：

    已知由E转化成C的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。回答：
    （1）写出下列物质的化学式：甲________,丙________。
    （2）写出E→C反应的化学方程式：___________________________。为了获得E，可以用新配制的D溶液与用不含O2的蒸馏水配制的乙溶液反应制备。
    （3）用相应晶体配制上述D溶液时你觉得还需加入                 。
    （4）写出Fe与H20在一定条件下反应的化学方程式                           　　　。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    足量的一氧化碳还原14.5 g铁的氧化物的混合物。将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀25 g，则该混合物的组合不可能是
    ①Fe2O3、Fe3O4、FeO；②FeO、Fe3O4；③Fe3O4、Fe2O3；④FeO、Fe2O3
    A．①②B．②③C．③④D．①④

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2】俗称莫尔盐，工业上用途广泛，该物质属于   。
    A、酸      B、碱        C、盐
    某同学为了验证硫酸亚铁铵晶体中的阳离子，进行了如下操作。
    （1）室温下，将少量的硫酸亚铁铵晶体配成溶液，并将所配溶液分置于两支试管中，用其中一支进行验证Fe2+的实验，请完成下表：
    操作
    		①往试管中滴入几滴   溶液(填化学式)
    		②继续滴入几滴新制氯水
    现象
    		溶液无明显变化
    		溶液显红色
    原因
    		溶液中没有Fe3+
    		(用简要文字说明原因)
                           
     
    （2）为了验证NH4+该同学往另一支试管中滴加过量的浓氢氧化钠溶液并加热，并在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验反应产物，红色石蕊试纸变蓝，同时试管内有红褐色固体产生，则加热时试管内反应的离子方程式是           。

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