Question

【題目】鐵及其化合物之間的相互轉化可用下式表示：

回答下列有關問題：

（1）鐵元素在周期表中的位置是_____________．

（2）Fe與過量稀硫酸反應可以制取FeSO4．若用反應所得的酸性溶液，實現上述①的轉化，要求產物純凈，可選用的試劑是__________--（選填序號）．

A．Cl2B．FeC．HNO3D．H2O2

（3）上述轉化得到的硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝．精礦在陽極浸出的反應比較復雜，其中有一主要反應CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S（CuFeS2中S為-2價），下列說法正確的是_____（選填序號）．

A．從物質分類的角度看，黃銅礦屬于合金

B．反應中，所有鐵元素均被還原

C．反應中，CuFeS2既作氧化劑又作還原劑

D．當轉移1mol電子時，46gCuFeS2參加反應

（4）下述反應中，若FeSO4和O2的系數比為2：1，試配平下列方程式：_______FeSO4+_______K2O2→_______K2FeO4+_______K2O+ _______K2SO4+_______O2↑

_____________

（5）某同學將鐵與水蒸氣高溫反應后的固體物質溶解在過量鹽酸中，如何判斷所得溶液中是否含有Fe3+？ _____________________________________

（6）向含4 mol HNO3的稀溶液中逐漸加入鐵粉至過量，假設生成的氣體只有一種，請在坐標系中畫出n(Fe2+)隨n(Fe)變化的示意圖，并在途中標出各點的坐標值。______________

Answer 1

【答案】 第四周期VIII族 D D 2 6 2 2 2 1 取少量溶液置于試管中，滴加適量KSCN溶液，若溶液變為血紅色，則含有Fe3+

【解析】（1）鐵是26號元素，在周期表中位于第四周期VIII族；

（2）、因要實現Fe2＋生成Fe3＋的轉化，所以應加入氧化劑，故排除B；因加入Cl2會生成FeCl3，加入HNO3會生成Fe(NO3)3，分別引入Cl－和NO3－雜質，故排除A和C；因H2O2作氧化劑時，生成的還原產物是H2O，不會引入雜質，故選D；

（3）、A項，合金是指由兩種或兩種以上的金屬與金屬（或非金屬）經一定方法所合成的具有金屬特性的物質，所以黃銅礦不是合金，故A錯誤；B項，因生成物中鐵元素是Fe3＋，而CuFeS2中鐵元素的化合價是＋2價，所以CuFeS2中鐵元素的化合價升高，作還原劑被氧化，故不是所有鐵均被還原，因此B錯誤；C項，根據題中方程式可知，CuFeS2中鐵從+2價變成+3價，硫從-2價變成0價，因此CuFeS2中鐵元素和硫元素的化合價均升高，故CuFeS2只作還原劑，因此C錯誤；D項，根據反應方程式可知，當有1molCuFeS2反應時，轉移電子數是4mol，所以當轉移1mol電子時，參加反應的CuFeS2物質的量是0.25mol，m（CuFeS2）=0.25mol×184g/mol=46g，所以D正確。此題答案選D；

（4）、FeSO4中Fe的化合價是＋2價，K2FeO4中Fe的化合價是＋6價，所以一個FeSO4失去4個電子；K2O2張O的化合價是－1價，O2中O的化合價是0價，則生成一個O2時，K2O2失去2個電子；K2O2中O的化合價是－1價，K2FeO4和K2O中O的化合價是－2價，所以一個K2O2生成－2價O時，得到電子數為2個。所以該方程式中得失電子的最小公倍數為6，因此該方程式的計量數分別為：2、6、2、2、2、1，即方程式是：2FeSO4＋6K2O2=2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4+ O2↑，因此答案是2 6 2 2 2 1。

（5）、檢驗溶液中是否含有Fe3+，可以通過加入KSCN溶液進行檢驗，若溶液變為血紅色，則含有Fe3+，否則不含Fe3+。

（6）、向稀硝酸溶液中逐漸加入鐵粉至過量，開始時鐵粉少量，發生Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，根據方程式可知，當加入1mol鐵粉時，4mol HNO3恰好完全反應并生成1mol Fe3＋，再加入鐵粉，發生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，此時開始生成Fe2＋，根據方程式可知，當加入0.5mol的鐵時，可以讓溶液中的1mol Fe3＋完全反應，生成1.5mol的Fe2＋，所以n(Fe2+)隨n(Fe)變化的示意圖為：