Question

某铁的“氧化物”样品,用5mol/L盐酸140mL恰好完全溶解,所得溶液

某铁的氧化物用5mol/L盐酸140mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标状下氯气0.56L，使其中Fe2+全转化为Fe3+,该样品可能的化学式是

答案是Fe5O7

求详细的解答过程。求详细指导如何做这道题目！

谢谢。

Answer 1

参加反应的HCl的物质的量=5*140/1000=0.7mol。因为铁只有+2和+3价，所以铁的氧化物中，铁的平均化合价一定不小于+2价。而HCl最高只能将Fe氧化到+2价，所以铁的氧化物与HCl的反应中，不发生电子转移。
铁的氧化物与盐酸反应后，又通入Cl2，将溶液中的Fe2+全部转化为Fe3+，Cl2物质的量为0.56/22.4=0.025mol，则Cl2共得到电子0.56/22.4*2=0.05mol。所以铁的氧化物中的铁元素给出0.05mol电子后，将全部转化为+3价铁。
经过上述两部反应后，溶液为FeCl3。Cl元素的物质的量为0.7+0.025*2=0.75mol，则Fe元素的物质的量为0.75/3=0.25mol。所以，平均每摩尔铁给出的电子为0.05/0.25=0.2mol，之后，转变为+3价铁。则铁的氧化物中铁元素的平均化合价为3-0.2=+2.8价。
故原铁的氧化物中，铁显+2.8价，氧显-2价，最简氧化物形式为Fe5O7。

Answer 2

都知道Fe3+不能氧化Fe2+，同样Fe2+不能还原Fe3+，与盐酸反应时，H+是弱的氧化剂，也不能氧化Fe2+，更不能还原Fe3+，显然与盐酸反应后的溶液中存在Fecl2，Fecl3，Fe2+ 、Fe3+共存。消耗n（Hcl）=5x0.14=0.7mol
氯气是强氧化剂，通入氯气后Fe2+会完全转变成Fe3+，消耗氯气0.56L，n(cl-)= 0.56L÷22.4L/mol×2=0.05mol,
电荷守恒Cl2~ 2cl- ~ 2e- ~ 1 Fe2+~2e+
22.4L 2 1
0.56L 0.05 0.025
解得：n（Fe2+）=0.025mol
盐酸溶液反应后，Fe2+ 、Fe3+、H+和cl-呈电中性，
3n（Fe3+）+2 n（Fe2+）= n（cl-）；n（cl-）=n（Hcl）=n（O2-）
n（H2O）=2n（H+）+n（O2-），
2 1
0.7 n（O2-）=0.35mol
从Cl守恒可知，FeCl3中Cl-为：5mol/L × 0.14L + 0.56L÷22.4L/mol×2 = 0.75mol，则Fe3+为：0.75mol ÷ 3 = 0.25mol。
+2< Fe元素的化合价<+3，无论存在的是全部为二价铁或者是是三价铁
Fe:O=0.25mol:0.35mol=5:7 ， Fe5O7

Answer 3

Fe的氧化物经过两步反应最终得到的是FeCl3，
从Cl守恒可知，FeCl3中Cl-为：5mol/L × 0.14L + 0.56L÷22.4L/mol×2 = 0.75mol，则Fe3+为：0.75mol ÷ 3 = 0.25mol。
并且0.56L氯气得电子为：0.56L ÷ 22.4L/mol × 2 = 0.05mol，原铁的氧化物含O为：(0.25mol×3-0.05mol)÷2=0.35mol。
Fe:O=0.25mol:0.35mol=5:7。

Answer 4

氯气与Fe2+反应，得到Cl-和Fe3+；而这部分Fe2+是和盐酸反应得到的。
关系式为Cl2~2Fe2+~4HCl
22.4L 2mol 4mol
0.56L xmol ymol
解得x=0.05mol，y=0.1mol
铁的氧化物为氧化铁和氧化亚铁，与氧化铁反应的盐酸为5*0.14-0.1=0.6mol
Fe2O3~6HCl
1mol 6mol
zmol 0.6mol
解得z=0.1mol
即改氧化物中含有0.05molFeO，含0.1molFe2O3
设改氧化物为FeaOb，则a=0.05+0.1*2=0.25，b=0.05+0.1*3=0.35
所以该氧化物为Fe0.25O0.35
下标化为整数，为Fe5O7
打字不易，希望采纳此答案·····

Answer 5

详解：Cl2的物质的量为0.56÷22.4＝0.025mol
有晒的物质的量为0.14×5＝0.7mol
设与HCl反应后，生成FeCl2 xmol，FeCl3 ymol。
有2x＋3y＝0.7mol
Cl2＋2Fe2+＝2Fe3+＋2Cl¯
1 2
0.025 x
故有x＝0.05mol
y＝0.02mol
则Fe2+与Fe3+的物质的量之比为0.05：0.2＝1：4。
则在氧化物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1：2。
故分子式为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7