铁及其化合物计算题专练.doc

铁及其化合物计算题专练
铁及其化合物计算题专练
一、单选题
1．由5mol 、4mol和3mol Fe0组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中Fe0与的物质的量之比不可能是
A 4:3 B．3:2 C，3：1 D．2：l
二 、多选题
1．将2.4g Fe、Mg合金投入到一定量的稀硝酸中，金属与硝酸恰好完全反应，共收集到标准状况下的气体VL(硝酸被还原成NO)，若向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，待金属元素全部沉淀后，再将沉淀过滤、洗涤、灼烧后称量，质量为3.6g。则收集到的气体体积V的值可能为（ ）。
A．0.896 　　 B．1.10 　 C． 1.69 　 D． 2.24
2、将a g 氧化铁和硫化亚铁组成的混合物溶解在足量的稀盐酸中，结果得到b g沉淀，则原混合物中硫化亚铁的质量可能为
A．5b g B．(a—5b) g C．(a—11b/4) g D．11b/4 g
3. 向200 mL 0.1mol/L 的Fe(NO3)2溶液中加入一定量NaOH，使Fe2+完全沉淀，加热、蒸干并灼烧混合物直至质量不再变化，此时固体的质量可能为
A. 1.60 g B. 2.76 g C. 4.36 g D. 5.54 g
4、将5.6g铁放入含有x mol FeCl3和y molCuCl2的混合溶液中，充分反应后，固体粉末仍为5.6g。则x: y可能是
A．2:7 B．8:7 C．1:7 D．1:1
5．实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所
得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是
A． B．和 C．和 D 和FeO
6.铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有NO）：

编号 1 2 3 4
稀硝酸的体积（ml） 100 200 300 400
剩余金属（g） 18.0 9.6 0 0
NO体积（ml） 2240 4480 6720 V

下列计算结果正确的是( )
(A)1 中溶解了5.6克Fe (B)硝酸的浓度为4mol/L
(C)2中溶解了9.6克Cu （D）4中V=8960

三、填空题
1．合成氨工业生产中所用的α－Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3
（1）某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为4︰5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为___________。
（2）当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1︰2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为___________（用小数表示，保留2位小数）。
（3）以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：
2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑。为制得这种活性最高的催化剂，应向480g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为_________g。
2.用稀硫酸溶解FeS和Fe(OH)3的混合物28.3克可得1.6克硫，混合物中FeS的质量是
克。当FeS为 反应完成后在溶液中滴入NH4SCN溶液使溶液显血红色
3.在Fe2O3和Fe的混合物中加入足量的稀硫酸，充分反应后生成FeSO4溶液和H2。若生成的Fe2＋与H2的质量比为112∶1，则
（1）Fe2＋与H2的物质的量之比为________
（2）若将生成的Fe2＋分成4等份，就其来源而言，其中____份来自Fe与H＋的反应，________份是Fe3＋的还原产物。
（3）原混合物中Fe2O3与Fe的质量比为10∶____
四、计算题
1.在2L Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，加入30g纯铁粉，最后得到2L 0.25mol/L的FeSO4溶液和26g固体沉淀物。求原混合溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量的浓度。
2、（13分）电子工业常用一定浓度的溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板．有关反应为：2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2
　　现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入某溶液A中，一段时间后，将该线路板取出，向所得溶液B中加入铁粉m g，充分反应后剩余固体n g；将固体滤出并从滤液C（忽略反应前后溶液体积的变化）中取出20.00 mL，向其中滴入溶液60.00 mL时，溶液中的恰好完全沉淀．请计算：
　　（1）溶液A中的物质的量浓度为_________________；
（2）假若铁粉不再溶解，向溶液B中加入的铁粉质量至少应当大于______________g；
　　（3）讨论当剩余固体的组成不同时m与n可能的取值范围，并填入下表
剩余固体的组成
m的取值范围
n的取值范围
只有铜

有铁且有铜

（用含m的代数式表示）
　　（4）当m＝100.0，n＝96.8时，溶液B中的物质的量浓度为________．

3、(8分)将一定量的混合均匀的铁粉和硫粉在隔绝空气的条件下共热，充分反应后冷却至室温，得到固体A。将质量为m的固体A加入到300mL 2mol·L－1盐酸中使之完全溶解，测得室温下加入的固体A的质量与收集到的气体体积（已换算成标准状况）的关系如图，（假设氢硫酸溶液饱和之前无硫化氢逸出）。
已知加入固体A的质量m≤3.2g时，收集到的气体为氢
气，当m>3.2g时收集到的气体为氢气和硫化氢的混合气。
试分析与计算：
（1）3.2g固体A中所含的物质有
（写化学式） 。
（2）3.2g固体A中各物质的物质的量分别为 。
溶于上述盐酸充分反应后，所得的溶液中氢硫酸的物质的量浓度为（忽略体积变化） 。
（3）当固体A全部溶于上述盐酸，且A的质量m>3.2g时，收集到的气体体积（标准状况下）V= mL。（用含m的代数式）
4、向100 mLBaCl2、AlCl3、FeCl3的混合溶液A中，逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合
溶液B，产生的沉淀和加入混合溶液B的体积关系如下图所示：

（1）加入B溶液110 mL时，溶液中的沉淀是 （填化学式或名称，下同），溶液中的溶质是 。
（2）从90 mL至100mL之间加入10mL B溶液时发生的离子反应方程式是：
Ba2+ + SO42—→BaSO4↓，Al(OH)3 + OH— →AlO2— +2H2O
则溶液B中Na2SO4与NaOH的物质的量浓度之比为 ；
（3）将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表：
溶 质
Na2SO4
NaOH
BaCl2
AlCl3
FeCl3
浓度（mol•L—1）

5、(14分)为测定一置于空气中的某硫酸酸化的FeSO4溶液中Fe2+被氧化的百分率，某同学准确最取pH=1（忽略Fe2+、Fe3+的水解）的FeSO4溶液200mL，加入过量BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到沉淀28.0 g；再另取同样的FeSO4溶液200 mL，向其中加入过量NaOH溶液，搅拌使其充分反应，待沉淀全部变为红褐色后，过滤、洗涤并灼烧所得固体，最终得固体8.0g。
(1)通过计算，填写下表：
c(H+)
c(SO42－)
c(Fe2+、Fe3+)

注：c(Fe2+、Fe3+)表示Fe2+和Fe3+的总的物质的量的浓度
(2)计算原溶液中Fe2+被氧化的百分率。
(3)当Fe2+部分被氧化时，试推导c(Fe2+、Fe3+)与c(H+)、c(SO42－的关系。
6、（12分）一包重41.6 g的固体样品，其成分是硫和铁的化合物，将它充分煅烧后，硫和铁分别被氧化成SO2和Fe2O3，其中SO2在标准状况下为13.44 L。试求：
（1）样品中硫元素与铁元素的物质的量之比。
（2）样品化合物的成分是什么？
（3）样品中化合物的物质的量各为多少？
7、（10分）有三份不同质量的铁粉样品①②③，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO3的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题：
⑴甲取样品①，反应后溶液中铁只以Fe3+离子形式存在，则样品①的质量为 g。
⑵乙取样品②，反应后溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子，则样品②的质量（设为ag）范围是 。
⑶丙取样品③，将其慢慢加入到稀硝酸中，并搅拌，反应过程中溶液里Fe3+、Fe2+、NO3—三种离子中的两种离子的物质的量的变化曲线如下图所示，则该曲线表示的是_____________物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外2种离子的物质的量的变化曲线。

8．已知：Fe2+能被稀硝酸氧化，反应方程式为：
3Fe(NO3)2 + 4HNO3(稀) → 3 Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
现将一定量的铁和铜的混合物分为等质量的4份，分别加入等浓度不同体积的稀硝酸（假设反应中稀硝酸的还原产物只有NO），产生气体的体积与剩余固体的质量如下表：
硝酸体积（mL)
100
200
300
400
剩余固体（g）
18.0
9.6
0
0
放出气体的体积（mL）
2240
4480
6720

（1）放出2240 mL气体时，消耗金属的质量为_______g
（2）稀硝酸的浓度为_______ mol·L－1
（3）计算原混合物中铁和铜的物质的量比为多少？
（4）加入400 mL稀硝酸，反应完全后，计算溶液中硝酸根离子的物质的量。

一、1a 二、1ab 2bd 3cd 4ac 5ad 6bd
三、1.（1）2︰1 （2）0.72 （3）6克
2、4.4克或15.6克。当FeS是4.4克时反应完成后在溶液中滴入NH4SCN溶液使溶液显血红色
3、（8分）（1）4：1 （2）1，2 （3）7
四、1、c[Fe2(SO4)3]=0.1/2=0.05(mol/L); c[CuSO4]=0.2/2=0.1(mol/L)
2.（1）3.00 ————（ 1分） （2）67.2g ————（2分）
（3）（每空2分）
剩余固体的组成
m的取值范围
n的取值范围
只有铜
0＜m≤67.2
0＜n≤76.8
有铁且有铜
m＞67.2
x-67.2＜n≤x + 9.6
（4）2.5 ————（2分）
3.(1)FeS, Fe. (2) n(Fe)=0.01mol n(FeS)=0.03mol. c(H2S)=0.1mol·L-1
(3)V=(280m-672)mL
4.（1）BaSO4、Fe(OH)3 （2分），NaCl、NaAlO2（2分）。（2）1：1（1分）
（3）（5分）
溶质
Na2SO4
NaOH
BaCl2
AlCl3
FeCl3
浓度（mol•L—1）
1
1
1
0.2
0.1

5.（1）0.1mol/L 0.6 mol/L 0.5 mol/L（每空2分）
（2）Fe2+被氧化的百分率为：（2分）
（3）若Fe2+没有被氧化，c(Fe2+、Fe3+)= c(SO42－)－c(H+)
若Fe2+全部被氧化，c(Fe2+、Fe3+)=c(SO42－)－c(H+)
故当Fe2+部分被氧化时，c(Fe2+、Fe3+)与c(H+)、c(SO42－)的关系为：
c(SO42－)－c(H+)＞c(Fe2+、Fe3+)＞c(SO42－)－c(H+)
6答案：（1）3∶2（3分）（2）FeS和FeS2（3分）
（3）FeS为0.2 mol（3分），FeS2为0.2 mol（3分）
说明答案(2)也可以是Fe2S3 (3) 0.2mol
7.⑴ 11.2g （2分）⑵11.2<a<16.8（2分）
⑶NO3—（2分）
8．（1）8.4（2分） （2） 4 （2分） （3）2∶1（2分） （4）1.20
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