题文
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________________。
题型:未知 难度:其他题型
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))
解析
(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。
考点
据考高分专家说,试题“还原铁粉是冶金工业的重要原料,利用绿矾制.....”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。
物质的量
物质的量:
物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一(7个基本的物理量分别为:长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量)符号:n
计算公式:物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系:n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M
使用物质的量注意事项:
(1)物质的量表示物质所含指定粒子的多少,物质的量是一个整体,不得简化或增添任何字。
(2)物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子,因此在使用中应指明粒子的名称。
物质的量的相关解法:
问题探究:
(1)1mol氢这种说法正确吗?如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子?
答:使用摩尔作单位时,应用化学式(符号)指明离子的种类,1mol氢的说法不正确,因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH2、1molH+。
(2)阿佛加德罗常数和6.02×1023mol-1在实际使用上有何区别?
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字,而6.02×1023mol-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确,要使用阿佛加德罗常数,而在涉及计算时,则用6.02×1023mol-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。


