Question

(16分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题： （1）黄铁矿（FeS 2 ）是生产硫酸和冶

(16分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题： （1）黄铁矿（FeS 2 ）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS 2 ＋8O 2 ==6SO 2 ＋Fe 3 O 4 ，氧化产物为 ，若有3 mol FeS 2 参加反应，转移 mol电子。（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为 。（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理为 （用离子方程表示） （4）①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在下图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式 。（5）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe 2 O .3 将一定量的铁红溶于160ml5 mol·L —1 盐酸中，在加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L（标准状况），经检测，溶夜中无Fe 3+ ，则参加反应的铁粉的质量为 。

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Answer 1

（1）SO 2 、Fe 3 O 4      32 （雹陪橡2）2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+  （3）Fe 3+ +3H 2 O Fe(OH) 3 胶体+3H + （4）①   ②O 2 +2H 2 O+4e - =4OH -  （5）11.2g

（1）根据方程式可知，FeS 2 中Fe和S的化合价分别从＋2价升高到＋8/3价和从－1价升高到＋4价，所以FeS 2 是还原剂，SO 2 和四氧化三铁都是氧化产物；若有3 mol FeS 2 参加反应，转移电子的物质的量是（2＋6×5）＝32mol。 （2）铁离子具有氧化性，能氧化单质铜，方程式2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ 。 （3）硫酸铁溶于水电离出的铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，所以可作净水剂，方程式为Fe 3+ +3H 2 O Fe(OH) 3 胶体+3H + 。 （4）①该装置是铁的电化学腐蚀，所以要保护铁，则可以通过外接电流乱塌的阴极保护法，即铁源旁和电源的负极，作阴极，碳和电源的正极相连，作阳极，如同所示。 ②原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以正极反应式是O 2 +2H 2 O+4e - =4OH - 。 （5）盐酸是0.8mol，生成的氢气是0.1mol，所以和氧化铁中氧元素结合的氢原子是0.6mol，因此氧化铁是0.1mol，生成0.2mol氯化铁。0.2mol氯化铁消耗铁是0.1mol，生成氢气消耗铁是0.1mol，所以参加反应的铁是0.2mol，质量是11.2g。