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...
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!
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答案是Fe5O7
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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。
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。
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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
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
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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。
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。
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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·····
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·····
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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
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
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