Question

铁是世界上用量最大的金属，铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。

请回答下列问题：

⑴ Fe₃O₄是磁铁矿的主要成分，Fe₃O₄可用于制造录音磁带和电讯器材等。高温下，铝粉能与Fe₃O₄发生铝热反应，该反应的化学方程式为                。34.8g Fe₃O₄与足量稀硝酸反应，被还原HNO₃的物质的量为               mol。

⑵ FeCl₃溶液是一种黄色透明液体，可用作止血剂，其原因是

；向煮沸的蒸馏水中加入几滴饱和FeCl₃溶液，继续煮沸得到红褐色的Fe(OH)₃胶体，鉴别FeCl₃溶液与Fe(OH)₃胶体的方法是                              。

⑶ 高铁酸钠（Na₂FeO₄）是一种绿色水处理剂，具有杀菌消毒和聚沉水中杂质的作用，它的杀菌消毒原理是               。高铁电池是一种新型可充电电池，高铁电池的总反应为3Zn+2Na₂FeO₄+8H₂O3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4NaOH。该电池充电时阳极的电极反应式为                   。

⑷ 铁红是一种重要的红色颜料，其主要成分是Fe₂O₃，将一定量的铁红溶于130mL 5mol·L^－1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L气体（标准状况），向反应后溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色，则参加反应的铁粉质量为        。

Answer

⑴ 8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe，0.05；⑵ FeCl3是电解质，可使血红蛋白迅速凝聚，从而达到止血作用；用激光笔照射，有丁达尔现象的是Fe(OH)3胶体，无丁达尔现象的是FeCl3溶液；⑶ Na2FeO4中铁为+6价，具有很强的氧化性，能杀灭水中的细菌和病毒；Fe(OH)3+5OH−−3e−=FeO42−+4H2O；⑷ 9.8g。

【解析】

试题分析：（1）利用铝强还原性，把金属置换出来，反应式为：8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe，根据得失电子数目守恒，34.8/232×3×(3－8/3)=n(HNO3)×3，解得n(HNO3)=0.05mol；(2)血液属于胶体，FeCl3属于电解质，胶体遇到电解质发生聚沉，从而达到止血的目的；利用胶体具有丁达尔效应，溶液没有，用激光笔照射，有丁达尔现象的是Fe(OH)3胶体，无丁达尔现象的是FeCl3溶液；（3）Na2FeO4中Fe显＋6价，具有很强的氧化性，能杀灭水中的细菌和病毒；充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，充电是放电的逆过程，电池正极上的反应式为：FeO42－＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－，因此充电时阳极反应式为Fe(OH)3+5OH−−3e−=FeO42−+4H2O；（4）发生反应的过程：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋2H2O，2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，反应后溶液不变红，溶液的溶质为FeCl2，根据氯元素守恒推出：n(Fe2＋)=130×10－3×5/2mol=0.325mol，产生氢气时消耗的n(Fe)=n(H2)=2.24/22.4mol=0.1mol，因此在第二步中消耗的n(Fe)=(0.325－0.1)/3mol=0.075mol，因此铁的质量为(0.075＋0.1)×56g=9.8g。

考点：考查铝热反应、胶体的性质、电极反应式的书写、化学计算等知识。