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  • 鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,鐵和鐵的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用. (1)已知鐵元素可以形成氧化亞鐵、氧化鐵和四氧化三鐵3種氧化物,其中四氧化三鐵是一種復(fù)雜的化合物,請寫出

    鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,鐵和鐵的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用.
    (1)已知鐵元素可以形成氧化亞鐵、氧化鐵和四氧化三鐵3種氧化物,其中四氧化三鐵是一種復(fù)雜的化合物,請寫出四氧化三鐵與足量稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:______.
    (2)取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y.
    ①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+.寫出生成Fe2+所有可能的離子反應(yīng)方程式:______.若要確認(rèn)溶液X中既有Fe2+,又有Fe3+應(yīng)選用______(選填序號).
    a.KSCN溶液和氯水         b.鐵粉和KSCN溶液
    c.濃氨水                d.酸性KMnO4溶液和KSCN溶液
    ②乙同學(xué)取336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______.然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g.由于此推知氣體Y中SO2的體積分?jǐn)?shù)為______.
    (3)已知常溫下Ksp[Fe(OH)3]=1.25×10-36,則Fe(NO33溶液中加入KOH溶液到PH=______時Fe3+才能完全沉淀(當(dāng)溶液中某種離子濃度小于10-5mol?L-1時可看作完全沉淀,lg2=0.3,lg5=0.7).
    數(shù)學(xué)人氣:463 ℃時間:2020-03-22 12:30:19
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)四氧化三鐵中鐵元素既有+2價又有+3價,+2價的能被硝酸氧化為+3價,即3Fe3O4+28HNO3(?。┅?Fe(NO33+14H2O+NO↑,
    故答案為:3Fe3O4+28HNO3(?。┅?Fe(NO33+14H2O+NO↑,;
    (2)①金屬鐵和濃硫酸的反應(yīng)中,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,金屬鐵和稀硫酸之間反應(yīng)會生成氫氣和亞鐵離子,過量的鐵還會和生成的三價鐵之間反應(yīng)得到亞鐵離子,即Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+,檢驗三價鐵可以用硫氰化鉀,能使硫氰化鉀變紅色,檢驗亞鐵離子用高錳酸鉀,能使高錳酸鉀褪色,兩個實驗分開進(jìn)行,
    故答案為:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;d;
    ②溴單質(zhì)具有氧化性,能將二氧化硫氧化為硫酸,即SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g,即為硫酸鋇沉淀,物質(zhì)的量是0.01mol,根據(jù)硫元素守恒,二氧化硫的物質(zhì)的量是0.01mol,所以336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)是:
    0.01mol×22.4L/mol
    0.336L
    ×100%=66.7%,
    故答案為:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;66.7%;
    (3)Fe(OH)3的溶度積Ksp=1.25×10-36,c(Fe3+)×c3(OH-)=1.25×10-36;c3(OH-)=
    1.25×10?36
    1×10?5
    =1.25×10-31,求得c(OH-)=0.5×10-10mol/L;水溶液中的離子積c(H+)×c(OH-)=10-14,c(H+)=2×10-4mol/L,則pH=3.7,故答案為:3.7.
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