Question

【題目】鐵及其化合物有重要用途,如聚合硫酸鐵是一種新型高效的水處理混凝劑，而高鐵酸鉀其中鐵的化合價為是一種重要的殺菌消毒劑，某課題小組設計如下方案制備上述兩種產品：

請回答下列問題：

若A為,寫出反應方程式：______．

若B為與稀硫酸，寫出其氧化的離子方程式還原產物為______．

若C為和KOH的混合物，寫出其與加熱共融制得高鐵酸鉀的化學方程式,并配平：

____________

為測定溶液Ⅰ中鐵元素的總含量,實驗操作如下：準確量取溶液Ⅰ于帶塞錐形瓶中，,加入足量，調節，加熱除去過量；加入過量KI充分反應后，再用標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液。

已知：

滴定選用的指示劑及滴定終點觀察到的現象______．溶液Ⅰ中鐵元素的總含量為______若滴定前溶液中沒有除盡,所測定的鐵元素的含量將會______填“偏高”“偏低”或“不變”．

Answer 1

【答案】 、3、2 偏高

【解析】

(1)鐵與水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣；

(2)溶液Ⅰ中含有亞鐵離子，酸性條件下，ClO3-氧化Fe2+為Fe3+，本身被還原為Cl-，根據得失電子相等、電荷守恒、質量守恒配平；

(3)若C為KNO3和KOH的混合物，與Fe2O3加熱共融制得高鐵酸鉀，則缺項物質為K2FeO4和H2O，根據得失電子相等、質量守恒配平；

(4)反應原理中有碘單質生成和消耗，碘單質遇到淀粉顯示藍色，可選淀粉為指示劑；當碘單質完全反應后溶液由藍色變為無色，據此判斷滴定終點；根據反應2Fe3++2I-═2Fe2++I2、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-找出關系式Fe3+～S2O32-，然后根據關系式計算出鐵離子的物質的量，再根據c=計算出鐵元素含量；根據雙氧水對消耗S2O32-的物質的量的影響判斷誤差。

與水蒸氣在高溫下反應的化學方程式為：；

根據題中流程可知，四氧化三鐵與硫酸反應生成硫酸鐵、硫酸亞鐵，在溶液Ⅰ中含有亞鐵離子，酸性條件下，氧化為，本身被還原為。根據化合價升降相等配平，配平后的離子方程式為：；

和KOH的混合物，寫出其與加熱共融制得，則缺項中有一種為，中鐵元素化合價為，則亞鐵離子從價變為價，化合價升高3價，化合價至少升高價；中N元素從降為中的價，化合價降低2價，則化合價最小公倍數為6，所以氧化鐵的系數為1，的系數為3，然后根據質量守恒定律配平,配平后的方程式為：；

氧化生成,淀粉遇碘變藍,選擇淀粉溶液作指示劑；當加入最后一滴硫代硫酸鈉溶液時，,藍色消失，且半分鐘不變色說明是終點；

由、可得：,則，鐵元素總含量為：；

也能氧化生成，所以若過氧化氫沒有除盡,則消耗硫代硫酸鈉溶液體積偏大，所測結果偏高。