钢铁生锈的过程十分复杂,已知某铁锈含有Fe2O3?nH2O(n≤1),还可能有Fe(OH)3和FeCO3.某学习小组做了以下实验:①取12.574g铁锈隔绝空气加热至

发布时间:2020-08-05 09:58:01

钢铁生锈的过程十分复杂,已知某铁锈含有Fe2O3?nH2O(n≤1),还可能有Fe(OH)3和FeCO3.某学习小组做了以下实验:
①取12.574g铁锈隔绝空气加热至恒重,得到固体10.528g.
②另取6.287g铁锈,在205.00mL?1.000mol/L的稀硝酸中恰好完全溶解,产生NO气体89.60mL(标准状况).
(1)根据实验①,铁锈中是否只含Fe2O3?nH2O?试通过计算回答.
(2)根据实验②,能否确定铁锈中含有FeCO3?理由是什么?
(3)若n=0.8,试通过计算确定6.287g铁锈的成分以及它们的物质的量.

网友回答

解:(1)若只含Fe2O3?nH2O,则水的质量为12.574g-10.528g=2.046g,则n(Fe2O3):n(H2O)=:=1:1.72,n>1,不合题意,
答:否;若只含Fe2O3?nH2O,则Fe2O3与H2O的物质的量之比为:=1:1.72,n>1,不合题意;
(2)在205.00mL 1.000mol/L的稀硝酸中恰好完全溶解,产生NO气体,说明硝酸被还原,混合物中只有FeCO3具有还原性,则一定含有FeCO3,
答:有,因为只有FeCO3显还原性;
(3)设6.287g铁锈中含有x molFe2O3?0.8H2O,y molFe(OH)3,z molFeCO3,
取12.574g铁锈隔绝空气加热至恒重,得到固体10.528g,则取6.287g铁锈隔绝空气加热至恒重,得到固体质量为g=5.264g,
在205.00mL 1.000mol/L的稀硝酸中恰好完全溶解,产生NO气体89.60mL,n(NO)==0.004mol,则硝酸得到电子0.004mol×(5-2)=0.012mol,
根据得失电子数目相等可知n(FeCO3)=0.012mol,
加热时发生:Fe2O3?0.8H2OFe2O3+0.8H2O,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,FeCO3FeO+CO2↑,
则有
解得:x=0.025,y=0.005,
6.287g铁锈的成分以及它们的物质的量分别是Fe2O3?0.8H2O:0.025 mol;Fe(OH)3:0.005 mol;FeCO3:0.012mol,
答:Fe2O3?0.8H2O:0.025?mol;Fe(OH)3:0.005?mol;FeCO3:0.012mol.
解析分析:(1)若只含Fe2O3?nH2O,则水的质量为12.574g-10.528g=2.046g,根据Fe2O3与H2O的物质的量之比判断;
(2)FeCO3具有还原性;
(3)根据质量变化和生成NO的物质的量列式计算.

点评:本题考查混合物的计算,注意结合对应物质的性质从守恒的角度列式计算,题目难度中等.
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