I.铁是人体必须的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成份。(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子
题型:不详难度:来源:
I.铁是人体必须的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成份。 (1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是 ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入 以防止其被氧化,请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化 。 (2)测定绿矾样品含量的实验步骤: a. 称取5.7g样品,溶解,配成250mL溶液 b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中 c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL 根据以上步骤回答下列问题: ①用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是 。 ②计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为 。 II.硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。 (3)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因 。 (4)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。 ②装置B中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的观象为 。 ③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示) |
答案
(16分)I.(1)12Fe2++3O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+8Fe3+(其它合理答案也给分)(2分); 铁粉(1分);取少量FeSO4溶液置于试管中,加数滴KSCN溶液,如果溶液变红,则说明FeSO4溶液已被氧化,如不变红,则说明FeSO4溶液没有被氧化。(2分) (2)①当最后一滴酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶恰好出现浅紫红色,半分钟内不褪色,说明达到终点。(2分) ②97.54%(3分) Ⅱ.(3)硫酸亚铁铵溶液中NH4+水解增大c(H+),抑制了上述氧化还原反应的进行。(2分) (4)①使分解产生的气体在B和C中被吸收充分(1分)②溶液变混浊或出现白色沉淀(1分) ③SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+或SO2+H2O2=SO42-+2H+、SO42-+Ba2+=BaSO4↓(2分) |
解析
试题分析: I.(1)亚铁离子具有还原性,极易被氧化生成铁离子,进而生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式是12Fe2++3O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+8Fe3+;由于亚铁离子极易被氧化生成铁离子,所以实验室在配制FeSO4溶液时常加入铁粉以防止其被氧化;亚铁离子易被氧化生成铁离子,可以通过检验铁离子来检验硫酸亚铁是否被氧化,即取少量FeSO4溶液置于试管中,加数滴KSCN溶液,如果溶液变红,则说明FeSO4溶液已被氧化,如不变红,则说明FeSO4溶液没有被氧化。 (2)①由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,所以用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是当最后一滴酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶恰好出现浅紫红色,半分钟内不褪色,说明达到终点。 ②消耗高锰酸钾的物质的量是0.01mol/L×0.04L=0.0004mol。反应中锰元素的化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,铁元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,所以根据电子的得失守恒可知,25ml溶液中硫酸亚铁的物质的量是0.0004mol ×5=0.002mol。所以产品中FeSO4·7H2O的质量分数为×100%=97.54%。 Ⅱ.(3)由于硫酸亚铁铵在溶液中电离出的NH4+水解,溶液显酸性增大c(H+),抑制了上述氧化还原反应的进行,所以硫酸亚铁铵不易被氧化。 (4)①由于硫酸亚铁铵加热分解生成气体被装置B和C吸收,所以通入氮气的目的是使分解产生的气体在B和C中被吸收充分。 ②三氧化硫溶于水生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀。所以若含有该气体,观察到的观象为溶液变混浊或出现白色沉淀。 ③双氧水具有强氧化性,如果C中有白色沉淀生成,这说明反应中有SO2生成,SO2被双氧水氧化生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,所以C中发生的反应为SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+或SO2+H2O2=SO42-+2H+、SO42-+Ba2+=BaSO4↓。42-检验;试剂的配制、滴定实验终点判断;物质含量的测定和计算;氧化还原反应方程式的书写等 |
举一反三
铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。
(1)已知:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1641.0kJ·mol-1 C(石墨)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ·mol-1则Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1。 (2)铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。某同学将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。液滴边缘是 区(填“正极”或“负极”),其电极反应式为 。
(3)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金的性质时,往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程中发生的反应有: ①2TiO2+(无色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O ②Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+ ③ 。 (4)①高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示,纵坐标表示各存在形态的分数分布。 下列说法不正确的是 。(填字母) A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态 B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO的分布分数逐渐增大 C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为: HFeO+OH-=FeO+H2O ②K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体,其***菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为 。 (5)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)气体,加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,可得铁 g。 |
在中学化学中铁及其化合物应用广泛,用所学知识回答下列问题。 (1)将一定量的铁粉在氯气中燃烧后所得固体溶于水可得到溶液X。取少量X溶液两份,一份加入KSCN溶液时,溶液显红色;另一份中加入酸性KMnO4溶液时,KMnO4溶液紫色褪去。试分析: ①溶液X含有的金属阳离子应该是 。 ②用化学方程式表示上述金属阳离子产生的原因 。 ③酸性KMn04溶液紫色褪去的离子方程式为 。 (2)含铬化合物有毒,通常是将废水中+6价铬(如Cr2O2—7)用还原剂还原成Cr3+,再调节溶液pH使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀而除去。工业上有一种电解除Cr2O2—7的方法:将含K2Cr2O7的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。 试分析该电解除Cr2O2—7的方法中: ①阴极的电极反应式为 ; ②电解时加入氯化钠的作用是 ; ③该方法能除去Cr2O2—7的原理是 。 |
下列反应的产物中,一定不含有+ 2价铁元素的是A.铁与盐酸 | B.铁与氯气 | C.铁与氯化铁溶液 | D.铁与稀硝酸 |
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(1)向FeCl3溶液中加入a g的铜粉,搅拌使之全部溶解,溶液中一定有的阳离子是_________。可能有的阳离子是 。发生反应的离子方程式为 ;再向其中加入 b g铁粉,充分反应后过滤得滤渣c g,可能发生反应的离子方程式为 。若已知 a>b>c,则 c克滤渣是_________。 (2)鉴别Na2SO3溶液和稀H2SO4。请按要求完成下表:
步骤
| 操作
| 现象及结论
| 1
| 用甲、乙两支试管分别取两种溶液各少许。
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| 2
| 用胶头滴管向甲试管中逐滴滴加BaCl2溶液至过量。
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| 3
| 。
| ,则甲是 ,乙是 。 ,则甲是 ,乙是 。
| 说明:第3步不能使用其他任何仪器(包括胶头滴管)和试剂。 |
向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出1.344L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。 若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为A.0.14mol | B.0.16mol | C.0.21mol | D.0.24m |
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