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铁及其化合物计算题专练 1 / 6 铁及其化合物计算题专练 一、单选题 1 由 5mol23Fe o 、 4mol34Fe o和 3mol Fe0 组成的混合物,加入纯铁1mol 并在高温下和23Fe o反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中 Fe0 与23Fe o的物质的量之比不可能是 A 4:3 B3:2 C，3：1 D2：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（ ）。 A0.896 B1.10 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 A5b g B(a5b) g C(a11b/4) g D11b/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 A2:7 B8:7 C1:7 D1:1 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 A232Fe OMnO和 B2MnO和25V O C23Cr O和25V O D 34Fe O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 铁及其化合物计算题专练 2 / 6 三、填空题 1合成氨工业生产中所用的 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 45，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 12 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： 2Fe2O3C4FeOCO2。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 1121，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3FeCl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mL 108.002某3FeCl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31AgNO Lmol 3.00溶液 60.00 mL 时，溶液中的Cl恰好完全沉淀请计算： （1）溶液 A 中3FeCl的物质的量浓度为_1Lmol； （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） 铁及其化合物计算题专练 3 / 6 （4）当 m100.0，n96.8 时，溶液 B 中2FeCl的物质的量浓度为_1Lmol 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 2molL1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 m3.2g 时，收集到的气体为氢 气，当 m3.2g 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 m3.2g 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+ + SO42BaSO4，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（molL1） 铁及其化合物计算题专练 4 / 6 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，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： 甲取样品，反应后溶液中铁只以 Fe3+离子形式存在，则样品的质量为 g。 乙取样品，反应后溶液中既含有 Fe3+、又含有 Fe2+离子，则样品的质量（设为ag）范围是 。 丙取样品，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铁及其化合物计算题专练 5 / 6 （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_ molL1 （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）21 （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、cFe2(SO4)3=0.1/2=0.05(mol/L); cCuSO4=0.2/2=0.1(mol/L) 2.（1）3.001Lmol （ 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 0m67.2 0n76.8 有铁且有铜 m67.2 x-67.2nx + 9.6 （4）2.51Lmol （2 分） 3.(1)FeS, Fe. (2) n(Fe)=0.01mol n(FeS)=0.03mol. c(H2S)=0.1molL-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） 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：%20%100/4 . 0/1 . 011LmolLmol（2 分） 溶质 Na2SO4 NaOH BaCl2 AlCl3 FeCl3 浓度（molL1） 1 1 1 0.2 0.1 铁及其化合物计算题专练 6 / 6 （3）若 Fe2+没有被氧化，c(Fe2+、Fe3+)= c(SO42)21c(H+) 若 Fe2+全部被氧化，c(Fe2+、Fe3+)=32c(SO42)31c(H+) 故当 Fe2+部分被氧化时，c(Fe2+、Fe3+)与 c(H+)、c(SO42)的关系为： c(SO42)21c(H+)c(Fe2+、Fe3+)32c(SO42)31c(H+) 6 答案： （1）32（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. 11.2g （2 分）11.2a16.8（2 分） NO3（2 分） 8 （1）8.4（2 分） （2） 4 （2 分） （3）21（2 分） （4）1.20
