Question

Ⅰ鐵鹽、亞鐵鹽是實(shí)驗(yàn)室常用的藥品。
請(qǐng)根據(jù)題意，完成下列填空：
（1）向酸化的FeCl₃溶液中逐滴加入KI溶液，溶液變成棕褐色。該反應(yīng)的離子方程式為     。
（2）向酸化的FeSO₄溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，沒(méi)有什么明顯變化，再滴加雙氧水，溶液變紅色。繼續(xù)滴加雙氧水，紅色逐漸褪去，且有氣泡產(chǎn)生。
寫(xiě)出上述變化中，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
①     
②Fe^3＋＋3SCN^－＝Fe(SCN)₃
③11H₂O₂＋2SCN^－＝2SO₄^2－＋2CO₂↑＋N₂↑＋10H₂O＋2H^＋
若生成1mol N₂，H₂O₂和SCN^－的反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是     mol。
（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，推斷Fe²⁺、I^－和SCN^－的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?u>     。
Ⅱ某課題組利用Fe粉和KNO₃溶液反應(yīng)，模擬地下水脫氮過(guò)程，探究脫氮原理。
（4）實(shí)驗(yàn)前：①先用0.1 mol·L^-1H₂SO₄洗滌Fe粉，其目的是     ，然后用蒸餾水洗滌至中性；②將KNO₃溶液的pH調(diào)至2.5；③為防止空氣中的O₂對(duì)脫氮的影響，應(yīng)向KNO₃溶液通入     （寫(xiě)化學(xué)式）。
（5）如圖表示足量Fe粉還原上述KNO₃溶液過(guò)程中，測(cè)出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH 隨時(shí)間的變化關(guān)系（部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去）。請(qǐng)根據(jù)圖中信息寫(xiě)出t₁時(shí)刻前該反應(yīng)生成的陽(yáng)離子分別是     、     。t₁時(shí)刻后，該反應(yīng)仍在進(jìn)行，溶液中NH₄⁺的濃度在增大，F(xiàn)e²⁺的濃度卻沒(méi)有增大，可能的原因是     。

Answer 1

（15分）
Ⅰ．（1）2Fe³⁺+2I^－＝2Fe²⁺ +I₂  （2分）；
（2）2Fe²⁺ +H₂O₂+2H⁺= 2Fe³⁺ +2H₂O （2分）；22（2分）；
（3）I^－>Fe²⁺>SCN^－  （2分）
Ⅱ．（4）除去Fe粉表面的鐵銹（Fe₂O₃）等雜質(zhì) （2分）；N₂ （1分）
（5）Fe²⁺、NH₄⁺ （各1分，共2分）；
溶液的pH增大，F(xiàn)e²⁺形成了Fe(OH)₂或與溶液中OH^—結(jié)合（2分）

試題分析：
（1）Fe³⁺具有氧化性，I^-具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe²⁺和I₂。
（2）酸性條件下H₂O₂氧化Fe²⁺生成Fe³⁺和水。反應(yīng)③中H₂O₂作氧化劑，S和N被氧化，每生成1molN₂轉(zhuǎn)移22mol電子。
（3）由2Fe³⁺+2I^－＝2Fe²⁺ +I₂ 可知還原性I^->Fe²⁺；由FeSO₄溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，無(wú)明顯變化可知還原性SCN^-<Fe²⁺。
（4）用硫酸除去鐵表面的鐵銹。為防止氧氣對(duì)脫氮的影響，可通入氮?dú)狻?br />（5）由圖像可知t₁時(shí)刻前生成的陽(yáng)離子是Fe²⁺、NH₄⁺。Fe與NO₃^-生成Fe²⁺和NH₄⁺，F(xiàn)e²⁺濃度沒(méi)有增大可能的原因是溶液pH增大，F(xiàn)e²⁺形成了Fe(OH)₂。