Question

【題目】(1)合成氨工業生產中所用的α－Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe2O3。

①某FeO、Fe2O3混合物中，鐵原子、氧原子的物質的量之比為4﹕5，其中FeO、Fe2O3的物質的量之比為__________。

②當催化劑中＋2價鐵與＋3價鐵的物質的量之比為1﹕2時，其催化活性最高，此時鐵的氧化物的混合物中鐵的質量分數為 _______________。 (用小數表示，保留2位小數)。

(2)電子工業常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。

①用FeO、Fe2O3和稀鹽酸、氯氣制取FeCl3溶液的離子方程式為________________________、______________________________、______________________________。檢驗溶液中Fe3＋存在的試劑是_______________。

②寫出FeCl3溶液與金屬銅發生反應的化學方程式_____________________________，當轉移電子數為6.02×1024時，被氧化的物質的質量為_______________。

Answer 1

【答案】2﹕1 0.72 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ KSCN溶液 2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2 320 g

【解析】

(1) ①根據元素守恒計算FeO、Fe2O3的物質的量比。

②根據化合價代數和等于0計算鐵、氧原子的物質的量之比；

(2)①FeO與鹽酸反應生成氯化亞鐵和水，Fe2O3與鹽酸反應生成氯化鐵和水，氯化亞鐵被氯氣氧化為氯化鐵；Fe3＋遇KSCN溶液顯紅色；

②FeCl3溶液與金屬銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅。

(1) ①設FeO、Fe2O3的物質的量分別是xmol、ymol；則 ；，FeO、Fe2O3的物質的量之比為2﹕1；

②＋2價鐵的物質的量是xmol，則＋3價鐵的物質的量為2xmol，根據化合價代數和等于0，O原子的物質的量是4xmol，鐵、氧原子的物質的量之比3x：4x=3:4，鐵的質量分數為0.72；

(2)①FeO與鹽酸反應生成氯化亞鐵和水，Fe2O3與鹽酸反應生成氯化鐵和水，氯化亞鐵被氯氣氧化為氯化鐵，反應的離子方程式依次為FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O 、 Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O 、 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋遇KSCN溶液顯紅色，檢驗溶液中Fe3＋存在的試劑是KSCN溶液；

②FeCl3溶液與金屬銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅，反應的化學方程式是2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2； Cu的化合價由0升高為+2，6.02×1024個電子的物質的量是10mol，被氧化的銅的物質的量是5mol，質量是5mol×64g/mol= 320 g 。