工业上生产硫酸的原料,一种是黄铁矿,其主要成分为FeS2(S为-1价);另一种是磁黄铁矿,其主要成分是Fe1-xS(S为-2价),式中x通常为0.1~0.2,既含有Fe2+又含有Fe3+。
生产硫酸时将矿石煅烧,发生反应如下:
① 4 FeS2+ 11 O2→ 2 Fe2O3+ 8 SO2
② 4 Fe1-xS + (7-3x) O2→ 2 (1-x) Fe2O3+ 4 SO2
(1)含FeS272%的黄铁矿10吨,理论上最多可以生产98%的浓硫酸___________吨(矿石中无其他含硫物质)。
(2)若磁黄铁矿Fe1-xS中x=0.1,则Fe1-xS中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为_____:1。
(3)煅烧矿石时,为了尽可能地将矿石中的硫转变为SO2,需通入过量20%的空气(其中N2与O2的体积比为4:1,假设无其他气体成分),计算磁黄铁矿充分煅烧后排出的气体中SO2的体积分数_____(用含x的代数式表示)。
(4)将一定量的磁黄铁矿溶于足量的盐酸,充分反应后测得生成S单质2.4g,FeCl20.425mol,且溶液中无Fe3+,计算Fe1-xS中的x_____值(矿石中其他成分不与盐酸反应)。
钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末;
②取m g该粉末,放入28.00 mL 1 mol·L-1的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。
完成下列各题:
(1)将反应后的溶液稀释至100 mL,则溶液中c(Fe2+)=________mol·L-1。
(2)样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)=__________。
将13.6gFe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL一定物质的量浓度的盐酸中,充分反应,生成标准状况下的氢气896mL,过滤,滤渣经洗涤、干燥后得到1.28g固体纯净物,经检验滤液中只含有一种溶质。请回答:
(1)固体混合物中CuO的质量___。
(2)盐酸的浓度为___。
向一定量的Fe、FeO、Fe2O3 的混合物中加入100 mL浓度为1.0 mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL的气体(标准状况)。所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( )
A. 11.2 g B. 5.6 g C. 2.8 g D. 1.4 g
向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中,加入150mL 4 mol·L−1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,并放出标准状况下NO气体2.24L,往所得溶液中加KSCN溶液,无红色出现。若用一定量的氢气在加热条件下还原相同质量的该混合物,所得固体的物质的量可能为
A.0.30mol B.0.28mol C.0.25mol D.0.42mol
向一定量的Fe、Fe2O3和CuO混合物投入100mL 0.9mol/L的硫酸溶液中,充分反应后生成448mL标准状况下的气体,得不溶物0.03mol。向滤液中加入2mol/L的NaOH溶液,加至10mL时开始出现沉淀。下列说法不正确的( )
A.0.03mo1不溶物全为Cu
B.原混合物中含的质量为1.6g
C.滤液中的阳离子只有两种
D.整个过程中转移的电子数为0.03NA