Question

铁及其化合物在生活、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．其中一个反应为3FeS₂+8O₂

高温  .

6SO₂+Fe₃O₄，氧化产物为

 

，若有3mol FeS₂参加反应，转移

 

mol电子．
（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理为

 

（用离子方程表示）
（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

 

．
（4）在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO₄后，再加入足量的KNO₃溶液，可使其中的Fe²⁺全部转化成Fe³⁺，并有气体逸出，请配平该化学方程式：

 

FeSO₄+

 

KNO₃+

 

H₂SO₄═

 

K₂SO₄+

 

Fe₂（SO₄）₃+

 

NO↑+

 

H₂O；其中氧化剂为

 

．
（5）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe₂O₃将一定量的铁红溶于160mL 5mol?L^-1盐酸中，在加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L（标准状况），经检测，溶夜中无Fe³⁺，则参加反应的铁粉的质量为

 

．

Answer 1

考点：铁的氧化物和氢氧化物,氧化还原反应,氧化还原反应方程式的配平

专题：氧化还原反应专题,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）根据化合价判断氧化剂和还原剂；根据电子得失，得出SO₂与电子数的关系；
（2）根据氯气能将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，以及Fe³⁺水解生成Fe（OH）₃胶体可以净水；
（3）氯化铁具有氧化性碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质；
（4）根据化合价升降总数相等和质量守恒来配平方程式，氧化剂分析元素化合价降低的物质；
（5）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

高温  .

Fe₃O₄+6SO₂，前后各元素化合价的变化情况如下：
Fe：+2→+3，化合价升高；S：-1→+4，化合价升高；
O：0→-2，化合价降低；
因此，在反应中FeS₂还原剂，O₂是氧化剂，Fe₂O₃既是氧化产物也是还原产物，SO₂既是氧化产物也是还原产物，在上述反应中共转移32个电子，有3molFeS₂参加反应，转移电子的物质的量为32mol；故答案为：SO₂、Fe₃O₄；32；
（2）硫酸铁中铁离子水解生成胶体，胶体具有吸附性而净水，
故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
（3）氯化铁具有氧化性碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质，反应离子方程式为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（4）FeSO₄中铁的化合价由+2价升高为+3价，变化1，KNO₃中氮的化合价由+5价降低为+2价，变化3，化合价升降总数相等和质量守恒来配平方程式：6FeSO₄+2KNO₃+4H₂SO₄=1K₂SO₄+3Fe₂（SO₄）₃+2NO↑+4H₂O，反应物中化合价降价的元素所在的物质是KNO₃，故答案为：6；2；4；1；3；2；4； KNO₃；
（5）（3）氢气的物质的量为

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

1

3

×（0.16L×5mol/L-0.2mol）=0.2mol，
Fe～～～2FeCl₃
0.1mol 0.2mol
所以参加反应的铁粉的质量为（0.1mol+0.1mol）×56g/mol=11.2g，
故答案为：11.2g．

点评：本题考查的知识点较多，有一定的难度，注意基础知识的积累．