问题 问答题

Fe元素是地壳中最丰富的元素之一,在金属中仅次于铝,铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用.请回答下列问题:

(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe304+4CO

 高温 
.
 
3Fe+4C02,若有1mol Fe304参加反应,转移电子的物质的量是______mol;

(2)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是______;

(3)钢铁的电化腐蚀简单示意图如右,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在下图虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向______;

(4)硫酸亚铁晶体(FeS04•7H20)常作医药上的补血剂.课外研究性小组测定该补血剂中铁元素的含量.实验步骤如下:

请回答下列问题:

①证明步骤①所得滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液,再滴加H2O2,此过程的现象为:______;

②若该实验温度下,步骤③中难溶物的溶度积为Ksp=8×l0-38,试计算该物质沉淀完全所需要的pH=______(已知溶液中离子浓度小于10-5mol时,该离子可看做沉淀完全;lg2=0.3);

③步骤④中一系列的操作步骤为:过滤、______、灼烧、冷却、称量;

④若实验过程中无损耗,最后称量得到a克红棕色的固体,则每片补血剂中含铁元素的质量为______g.(用含a的式子表示)

答案

(1)1molFe304参加反应,Fe原子得电子,而C原子失去电子,4molCO作还原剂,则转移的电子为4mol×(4-2)=

8mol,故答案为:8;

(2)因Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能够净化水,但在酸性条件下抑制了水解,使水解平衡逆向移动,无法得到

Fe(OH)3胶体,故不能够吸附悬,

故答案为:因酸性废液中,将会Fe3+抑制的水解,无法得到Fe(OH)3胶体,故不能够吸附悬;

(3)由图可知,Fe活泼,在原电池中作负极而被腐蚀,则利用外加电源的阴极保护法来保护Fe,让Fe作阴极,在内电路电子由正极流向负极,

如图所示

,故答案为:

(4)①Fe2+为浅绿色,被氧化后生成Fe3+,遇KSCN溶液变为血红色,故答案为:H2O2溶液由浅绿色变为血红色;

②步骤③中难溶物为Fe(OH)3,Ksp=8×l0-38,由Fe3+的浓度为10-5mol/L可知,c(OH-)=

3
8×10-38
10-5

c(H+)=

Kw
c(OH-)
,lg2=0.3pH=3.3,故答案为:3.3;

③步骤④生成沉淀,则需要过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量可得到固体的质量,故答案为:洗涤;

④由铁原子守恒可知,2Fe~Fe2O3,a克红棕色的固体,则Fe的质量为

ag
160g/mol
×2×56g/mol=0.7ag,

所以每片中含有Fe元素的质量为

0.7ag
10
=0.07ag,故答案为:0.07a.

单项选择题
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