Question

(13分)鐵和鐵的化合物在工業生產和日常生活中都有廣泛的用途。

（1）在定向爆破中，常利用氧化鐵與鋁反應放出的熱量來切割鋼筋，該反應的化學方程式為＿＿。

（2）已知：2Fe2O3(s)＋3C(s)＝3CO2(g)＋4Fe(s)? △H＝+468.2 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1。

則Fe(s)與O2 (g)反應生成Fe2 O3 (s)的熱化學方程式為＿_____________________。

（3）可用KMnO4溶液滴定Fe2+的濃度，反應的離子方程式如下：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

①KMnO4溶液應盛放在＿＿＿＿＿滴定管中；

②判斷達到滴定終點的現象是＿＿＿＿＿；

③用硫酸酸化的0.020 00 mol·L-1。KMnO4溶液滴定某FeSO4溶液至終點，實驗數據記錄如下表：

請分析數據并計算，該FeSO4溶液的物質的量濃度為＿＿＿＿＿。

（4）新型納米材料ZnFe2Ox，可用于除去工業廢氣中的某些氧化物。制取新材料和除去廢氣的轉化關系如下圖：

①已知ZnFe2O4與H2反應的物質的量之比為2:1，則ZnFe2Ox中x=＿＿＿＿＿；

②用ZnFe2Ox除去SO2的過程中，氧化劑是＿＿＿＿＿。

 

Answer 1

【答案】

（1）Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe （2）4Fe(s)+3O2 (g)＝2Fe2O3(s) △H＝－1648.7kJ/mol

（3）①酸式? ②溶液恰好變淺紫紅色，且半分鐘內不褪色 ③0.080 00 mol·L-1

（4）①3.5?? ②SO2

【解析】

試題分析：（1）氧化鐵與鋁反應發生的是鋁熱反應，方程式為Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe；

（2）已知：①2Fe2O3(s)＋3C(s)＝3CO2(g)＋4Fe(s)? △H＝+468.2 kJ·mol-1、②C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1。則根據蓋斯定律可知②×3－①即得到反應4Fe(s)+3O2 (g)＝2Fe2O3(s)，所以該反應的反應熱△H＝－393.5 kJ/mol×3－468.2 kJ/mol＝－1648.7kJ/mol；

（3）①酸性KMnO4溶液具有強氧化性和酸性，應盛放在酸式滴定管中；

②由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，所以判斷達到滴定終點的現象是溶液恰好變淺紫紅色，且半分鐘內不褪色；

③根據表中數據可知，第二次實驗中消耗高錳酸鉀溶液的體積與其余二次相差較大，舍去不用，因此消耗高錳酸鉀溶液的體積平均值為＝20.00ml，所以根據方程式5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O可知，FeSO4溶液的物質的量濃度為×5＝0.080 00 mol·L-1。

（4）①已知ZnFe2O4與H2反應的物質的量之比為2:1，則根據原子守恒可知，反應中還生成1分子水，所以ZnFe2Ox中x＝(4×2－1)÷2＝3.5；

②在ZnFe2Ox中鐵元素的化合價是+2.5價，而反應后變為+3價，化合價升高，失去電子，做還原劑，因此氧化劑是二氧化硫。

考點：考查鋁熱反應、蓋斯定律、氧化還原反應滴定、氧化還原反應的有關判斷與計算