问题 填空题

还原铁粉是冶金工业的重要原料,利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:

干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH,其化学方程式为                                                      

取干燥后的FeCO3样品12.49 g焙烧至600℃,质量变为8.00 g。所得产物用CO还原可得到Fe 6.16g。则600℃产物的可能组成是________________________________________。

根据以上数据可计算FeCO3样品中FeCO3与FeOOH的质量。FeCO3的质量为_________, FeOOH的质量为________________。

答案

4FeCO3·nH2O + O2 → 4FeOOH + 4CO2 +(4n-2)H2O (2分)

FeO与Fe2O3或FeO与Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4(6分);11.6g;0.89g(各2分共4分))

题目分析:(1)FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH,所以根据原子守恒可知,生成物还有CO2和水,则其化学方程式为4FeCO3·nH2O + O2 → 4FeOOH + 4CO2 +(4n-2)H2O。

(2)生成的铁的物质的量是6.16g÷56g/mol=0.11mol,则8.00g氧化物中氧原子的物质的量是(8.00g-6.16g)÷16g/mol=0.115mol,即该氧化物中氧原子和铁原子的个数之比是23:22,所以600℃产物的可能组成是FeO与Fe2O3或FeO与Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4

(3)设FeCO3样品中FeCO3与FeOOH的物质的量分别是x和y,则116x+89y=12.49、x+y=0.11,解得x=0.1,y=0.01,所以FeCO3的质量为11.6g,FeOOH的质量为0.89g。

点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度试题的考查,侧重对学生解题能力的培养。试题基础性强,贴近高考,旨在培养学生分析、归纳、总结问题的能力。有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,也有助于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。该题的关键是明确反应原理,然后结合题意灵活运用即可。

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