Question

铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁[Fe 2 (OH) n （SO 4 ) 3-n/2 ] m 是一种新型高效的水处理混凝剂，

铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁[Fe 2 (OH) n （SO 4 ) 3-n/2 ] m 是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾（其中铁的化合价为+6）是一种重要的杀菌消毒剂，某化学探究小组设计如下方案制备上述两种产品： 请回答下列问题：（1）检验固体铁的氧化物中铁的化合价，应使用的试剂是 （填标号） A．稀硫酸 B．稀硝酸 C．KSCN溶液 D．酸性高锰酸钾溶液 （2）在溶液Ⅰ中加入NaClO 3 ，写出其氧化Fe 2+ 的离子方程式： 。（3）Fe 2 O 3 与KNO 3 和KOH的混合物加热共融可制得高铁酸鉀。完成并配平下列化学方程式：□Fe 2 O 3 +□KNO 3 +□KOH——□ +□KNO 2 +□ 。（4）为测定溶液I中铁元素的总含量，实验操作：准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶中，加入足量H 2 O 2 ，调节pH<3，加热除去过量H 2 O 2 ；加入过量KI充分反应后，再用 0.1000mol·L — 1 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。已知：2Fe 3+ +2I — =2Fe 2+ +I 2 、I 2 +2S 2 O 3 2 — =2I — +S 4 O 6 2 — 。①写出滴定选用的指示剂 ，滴定终点观察到的现象 。②溶液I中铁元素的总含量为 g·L — 1 。若滴定前溶液中H 2 O 2 没有除尽，所测定的铁元素的含量将会 （填“偏高”、“偏低”、“不变”）。

Answer 1

（1）ACD（2分） （2）6Fe 2+ +ClO 3 — +6H + =6Fe 3+ +Cl — +3H 2 O（3分） （3）1、3、4、2K 2 FeO 4 、3、2H 2 O（3分，写对生成物给1分） （4）①淀粉（1分）  溶液由蓝色变无色且保持半分钟不变色（2分） ②5.6（2分）  偏高（1分）

试题分析：（1）铁的氧化物是碱性氧化物，能溶于稀硫酸和稀硝酸，但稀硝酸可以将Fe 2+ 氧化为Fe 3+ ，而稀硫酸则不能；Fe 3+ 遇KSCN溶液变红，Fe 2+ 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故稀硫酸、KSCN溶液、酸性高锰酸钾溶液能检验氧化物中铁的化合价；（2）根据化合价升降相等、电荷守恒、原子守恒可得反应式6Fe 2+ +ClO 3 — +6H + =6Fe 3+ +Cl — +3H 2 O；（3）铁元素由+3价升为+6价，氮元素由+5价降为+3价，根据电子守恒、原子守恒可知，1Fe 2 O 3 +3KNO 3 +4KOH=2K 2 FeO 4 +3KNO 2 +2H 2 O；（4）①淀粉遇I 2 变蓝，则滴定时指示剂为淀粉；当溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色时，即为滴定终点；②由c?V可知n(S 2 O 3 2 — )=0.1000mol/L×20.00×10 —3 L，由I 2 +2S 2 O 3 2 — =2I — +S 4 O 6 2 — 可知n(I 2 )=n(S 2 O 3 2 — )/2=0.1000mol/L×20.00×10 —3 L÷2，由2Fe 3+ +2I — =2Fe 2+ +I 2 可知n(Fe 3+ )=2n(I 2 )=0.1000mol/L×20.00×10 —3 L÷2×2，由n?M可知m(Fe)=0.1000mol/L×20.00×10 —3 L÷2×2×56g/mol，则溶液I中铁元素的总含量为0.1000mol/L×20.00×10 —3 L÷2×2×56g/mol÷20.00×10 —3 L=5.6g·L — 1 ；若滴定前H 2 O 2 没有除尽，则消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积偏大，因此测定结果将偏高。