Question

8．鐵及其化合物在日常生活中有廣泛應(yīng)用．
（1）寫出Fe與稀H₂SO₄反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（2）綠礬（FeSO₄•7H₂O） 是補(bǔ)血?jiǎng)┑脑�料，易變質(zhì)，檢驗(yàn)是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液．
（3）聚合硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理，用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸鐵，為控制水解時(shí)Fe ³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺必須先還原為Fe²⁺，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒、玻璃棒外，還有b（選填標(biāo)號(hào)）
a．容量瓶  b．燒杯  c．燒瓶
②Ⅲ中主要反應(yīng)的離子方程式是Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
③寫出Ⅳ中用NaClO₃氧化Fe²⁺時(shí)的離子反應(yīng)方程式ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，若改用HNO₃氧化，則反應(yīng)方程式如下：6FeSO₄+2HNO₃+3H₂SO₄═3Fe₂（SO₄）₃+2NO↑+4H₂O 但缺點(diǎn)是產(chǎn)生的氣體對(duì)空氣有污染．
聚合硫酸鐵的化學(xué)式是[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-0.5n]_m，運(yùn)用沉淀法測(cè)定聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶液中Fe³⁺與SO${\;}_{4}^{2-}$物質(zhì)的量之比．
④需要測(cè)定Fe₂O₃和BaSO₄的質(zhì)量（填寫化合物的化學(xué)式）．
⑤測(cè)定過程中所需的基本操作除過濾、洗滌外，還有cd（選填標(biāo)號(hào)）
a．萃取、分液 b．蒸發(fā)、結(jié)晶  c．冷卻、稱量  d．烘干或灼燒．

Answer 1

分析 （1）Fe與稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；
（2）綠礬（FeSO₄•7H₂O） 是補(bǔ)血?jiǎng)┑脑�料，易變質(zhì)，檢驗(yàn)是否變質(zhì)即檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子，可以用KSCN溶液；
（3）鐵的氧化物溶解于硫酸中取樣分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，因?yàn)榭刂扑�解時(shí)Fe³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺先被還原為Fe²⁺；所以確定下一步還原所需鐵的量，再被氧化為Fe³⁺；需要確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量，通過氧化、水解、聚合得到產(chǎn)品，
①根據(jù)配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的基本步驟：計(jì)算、量取、溶解分析用到的儀器；
②Ⅲ中主是用鐵將Fe³⁺還原為Fe²⁺；
③用NaClO₃氧化Fe²⁺時(shí)，氯酸根離子被還原成氯離子，亞鐵離子被氧化成鐵離子，結(jié)合電子守恒和原子守恒書寫離子方程式，用硝酸氧化產(chǎn)物中有一氧化氮；
④根據(jù)測(cè)定Fe₂O₃來測(cè)定Fe³⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)測(cè)定 BaSO₄的質(zhì)量來測(cè)定SO₄²?的物質(zhì)的量考慮；
⑤根據(jù)測(cè)定沉淀的質(zhì)量分析基本步驟，從溶液中獲得沉淀，要先過濾、洗滌，烘干，冷卻再稱量沉淀質(zhì)量，根據(jù)沉淀質(zhì)量再進(jìn)行計(jì)算即可．

解答 解：（1）Fe與稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，
故答案為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（2）綠礬（FeSO₄•7H₂O） 是補(bǔ)血?jiǎng)┑脑�料，易變質(zhì)生成三價(jià)鐵離子，檢驗(yàn)是否變質(zhì)即檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子，可以用KSCN溶液，
故答案為：KSCN溶液；
（3）鐵的氧化物溶解于硫酸中取樣分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，因?yàn)榭刂扑�解時(shí)Fe³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺先被還原為Fe²⁺；所以確定下一步還原所需鐵的量，再被氧化為Fe³⁺；需要確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量，通過氧化、水解、聚合得到產(chǎn)品，
①用濃硫酸配稀硫酸的基本步驟是計(jì)算、量取、溶解，配制一定量分?jǐn)?shù)硫酸溶液需要的儀器有：膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯，
故答案為：b；
②Ⅲ中主是用鐵將Fe³⁺還原為Fe²⁺，反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
③用NaClO₃氧化Fe²⁺時(shí)，氯酸根離子被還原成氯離子，亞鐵離子被氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，如果用用硝酸氧化，則產(chǎn)物中有一氧化氮，污染空氣，
故答案為：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；產(chǎn)生的氣體對(duì)空氣有污染；
④根據(jù)測(cè)定Fe₂O₃來測(cè)定Fe³⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)測(cè)定 BaSO₄的質(zhì)量來測(cè)定SO₄²?的物質(zhì)的量考慮，
故答案為：BaSO₄；
⑤根據(jù)測(cè)定沉淀的質(zhì)量分析基本步驟，從溶液中獲得沉淀，要先過濾、洗滌，烘干或灼燒，冷卻再稱量沉淀質(zhì)量，根據(jù)沉淀質(zhì)量再進(jìn)行計(jì)算即可，
故選cd．

點(diǎn)評(píng) 本題以鐵及其化合物為載體，以流程圖形式考查了氧化還原反應(yīng)知識(shí)、元素化合物的知識(shí)，注意溶液配制方法和步驟，測(cè)定物質(zhì)含量的實(shí)驗(yàn)剛才分析判斷，題目難度較大．