8.1应用广泛的金属材料——钢铁关于铁及其化合物的计算分类讲解分段法3-9现有3mol/L的盐酸和硫酸各100mL，分别加入等质量的铁粉，反应完毕，生成气体的质量之比(物质的量之比)3:4，则盐酸中加入铁粉的质量是（C）A．5.6gB.8.4gC.11.2gD.16.8g解答：两酸产生的气体都是氢气，可能相等（铁粉不足，两酸都有剩余），也可能是1:2（铁粉足量，两酸反应光），当然也可能是居于中间的状态（铁粉使盐酸反应完毕，硫酸还有剩余）。这样找到两个关键点，分为三段。选择8.4和16.8之间的C。元素守恒5-5将14.4gFeC2O4隔绝空气加热分解，最终可以得到7.2g铁的氧化物，此氧化物是（A）A．FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.FeO、Fe3O4解答：草酸亚铁与产物铁氧化物存在铁元素守恒的关系。FeC2O4~~~~~~~~~~~~~~~~~FeOx物质的量之比：1:1物质的量：FeOx的质量：7.2=X=29-6向10mL0.1mol/L的CuSO4溶液中加入10mL0.15mol/L的NaOH溶液时，产生一种蓝色沉淀，经测定溶液中的铜离子几乎被沉淀完全，淡蓝色沉淀的主要成分为（C）A．Cu(OH)2B.Cu2(OH)2SO4C.3Cu(OH)2CuSO4D.Cu2(OH)2解答：如果生成的是常见的氢氧化铜沉淀，CuSO4和NaOH的物质的量的比应该是1:2，而不是现在的2:3，所以实际生成的沉淀中，Cu2+和OH-的物质的量的比仍然应该是2:3，选出C。电荷守恒10-9用盐酸酸化的KNO3溶液表现出氧化性，向该溶液中加入5mL1.5mol/L的FeCl2溶液，完全反应后被还原的KNO3为mol，则KNO3的还原产物为（）0.15molFe粉8.4g0.3molFe粉16.8g气体1:2气体1:13:4A．NO2B.NOC.N2D.N2O解答：被酸化的硝酸钾溶液，相当于硝酸起到氧化剂的作用，与还原性的Fe2+发生反应。不需要写出反应方程式，直接利用“氧化还原反应中得失电子守恒”列出方程式。失电子mol（Fe:+2→+3）=mole得失电子守恒得电子mol（N:+5→?）=mole7.51=2.5（5-？）？=2NO中N是+2价。选B10-13稀硫酸与适量铁反应完全后释放出112mL氢气（S.T.P.），所得FeSO4溶液与稀的高锰酸钾溶液反应，消耗高锰酸钾溶液50mL。已知MnO4-被还原为Mn2+，求所加入高锰酸钾溶液的物质的量浓度。解答：本题计算的依据是亚铁离子与高锰酸根的氧化还原反应，如果写出反应方程式，加上通过氢气的量获得的亚铁离子的物质的量，列比例式即可求的高锰酸根物质的量。但是，写出方程式并配平的过程比较繁琐，可以借助氧化还原反应中得失电子守恒的关系，找出Fe2+与MnO4-物质的量的对应关系。失电子（Fe:+2→+3）=mole得失电子守恒得电子?mol/L0.05L（Mn:+7→+2）=mole列式：1=?mol/L0.05L5？=0.02mol/L差量法2-12有100mL某硫酸溶液，在溶液中浸入50g铁片，待充分反应后，将铁片取出，洗净、烘干，称得质量为50.16g（假设析出的铜全部附在铁片上）。求：（1）析出铜的质量为多少克？解答：所谓“差量”，就是反应前后的相差的质量（增加的质量或减少的质量），它和普通反应物、产物的质量一样，有“相对质量”和“实际质量”，可以参加列比例式的计算。相对质量56648实际质量m析出铜50.16-50=0.16gm=1.28g（2）原硫酸铜溶液的物质的量浓度。（元素守恒）n原硫酸铜=n原溶液中的铜离子=n析出铜===0.02molC硫酸铜=0.02mol÷0.1L=1.2mol/L终态法9-7有15g铁和铁的氧化物组成的混合物，往混合物中加入150mL稀硫酸，放出氢气1.68L（S.T.P.），铁和铁的氧化物均无剩余。向生成的溶液中滴加KSCN溶液，溶液未发生任何变化；向溶液中加入200mL3mol/L的NaOH溶液，能使Fe2+全部转化为Fe(OH)2，则原H2SO4溶液的物质的量浓度为（）解答：由于铁的氧化物中铁可以是+2价+3价；硫酸加入之后，先与Fe还是铁的氧化物反应呢；Fe与Fe3+和H+两种氧化剂反应，孰先孰后；加入的NaOH是只与Fe2+反应，还是会与剩余的H+反应呢？诸多疑问需要思考。而终态法则是忽略其中过程，关注结果，关注反应结束后溶液中的离子构成。沉淀析出后，剩余溶液中K+与SCN-为1：1对应，Na+与SO42-则是2：1对应NaOH~~~~~~~~Na+~~~~~~~~~~~~~~~~~~SO42-~~~~~~~~~H2SO42211200mL×3mol/L150mL×C硫酸21———————=——————————200mL×3mol/L150mL×C硫酸C硫酸=2mol/L阳离子Fe2+可能会有H+K+Na+阴离子SO42-OH–SCN-
