Question

从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。

（1）古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是________。

A．Fe    B．FeO    C．Fe₃O₄    D．Fe₂O₃

（2）在现代工业生产中，常利用 FeCl₃ 腐蚀铜的原理制作印刷线路板，写出该原理的化学方程式_________________________

（3）实验室在配制 FeSO₄ 溶液时为了防止 FeSO₄ 溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是_______________(用离子方程式表示)    。

（4）现有配制所得的 100mL 6mol/L FeSO₄ 溶液，往其中滴入一定量的稀硝酸，回答下列问题：

①配平该反应的离子方程式：□Fe^2＋＋□NO₃^-＋□H^＋ = □Fe^3＋＋□NO↑＋□H₂O___________

②要检验该反应后的溶液中是否还含有 Fe^2＋，可选用的试剂为___________

A. 酸性 KMnO₄  溶液    B.KSCN 溶液    C. Cl₂

③经检验，上述反应后的溶液中不存在 Fe^2＋，则该反应过程中产生的 NO 体积为（标准状况下）_____________L。

Answer

C 2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 Fe +2Fe3+ = 3Fe2+ 3Fe2＋＋NO3-＋4H＋ = 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O A 4.48

【解析】

（1）四氧化三铁是一种具有磁性的黑色晶体；

（2）三价铁可以氧化铜单质为铜离子；

（3）亚铁离子具有还原性；

（4）①根据电荷守恒和原子守恒配平方程式；

②亚铁离子具有还原性；

③依据方程式进行计算；

（1）指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是四氧化三铁，选项C符合，

故选：C。

（2）利用 FeCl3 腐蚀铜的原理制作印刷线路板，铁离子把铜单质氧化成铜离子，化学方程式是2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2，

故答案为：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2；

（3）配制 FeSO4 溶液时为了防止 FeSO4 溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是Fe +2Fe3+ = 3Fe2+，

故答案为：Fe +2Fe3+ = 3Fe2+；

（4）①铁元素的化合价有+2价升高为+3价，氮元素的化合价由+5价降低到+2价，有电子，电荷及原子守恒可知离子反应为3Fe2＋＋NO3-＋4H＋ = 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，

故答案为：3Fe2＋＋NO3-＋4H＋ = 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；

②亚铁离子具有还原性，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，

故选：A。

③反应后的溶液中不含有亚铁离子，说明亚铁离子全部参与反应，n（Fe2＋）=c×V=0.1L×6mol/L=0.6mol，依据物质的量之比等于化学计量数之比，可得n(NO)= n（Fe2＋）=0.2mol，V(n（Fe2＋）)=n×Vm=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，

故答案为：4.48