Question

【題目】鐵及其化合物在日常生活中用途比較廣泛。

（1）高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型的綠色消毒劑和高容量電池材料。將Fe(NO3)3與NaClO混合后，在堿性條件下發生反應可制得高鐵酸鈉，該反應的離子方程式為_____________________________________。

（2）四氧化三鐵(Fe3O4)常用作顏料、磁流體材料、催化劑和電子材料等。共沉淀法是目前制備納米Fe3O4的重要方法之一，其流程如圖所示：

①為得到較純凈的納米Fe3O4，FeSO4·7H2O與FeCl3·6H2O的物質的量之比最好為________。但實際操作時，卻很難控制這一比例，原因是___________________________________________。

②在最佳投料比條件下，檢驗Fe3O4是否沉淀完全的實驗操作是_________________________。

(3)綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。測定綠礬產品中FeSO4·7H2O含量的方法如下：

a．稱取3.0 g綠礬產品，配制成250.00 mL溶液；

b．量取25.00 mL a中溶液于錐形瓶中；

c．用0.01000 mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液的平均體積為20.00 mL。滴定時發生反應的離子方程式為5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

①滴定終點的現象是_______________________________________________________________________。

②產品中FeSO4·7H2O的質量分數為________(小數點后保留1位數字)。

③若用上述方法測定的樣品中FeSO4·7H2O的質量分數偏低(測定過程中產生的誤差可忽略)，可能的原因有________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO42－＋3Cl－＋5H2O 1∶2 Fe2＋極易被氧化為Fe3＋ 取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅色，表明沉淀完全 溶液變成淺紅色且半分鐘內不褪色 92.7% 樣品中存在少量的雜質或樣品部分被氧化

【解析】

（1）由題意知，反應物為Fe3＋、ClO－、OH－，生成物有FeO42－，ClO－被還原應生成Cl－，根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可配平該離子方程式2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeO42－＋3Cl－＋5H2O；

（2）①Fe3O4中Fe2＋與Fe3＋的個數比為1：2，故原料中FeSO4·7H2O與FeCl3·6H2O的物質的重之比為1：2；Fe2＋有較強的還原性，在空氣中易被氧化，影響投料比，所以實際操作時，很難控制這一比例；

②最佳投料比時，沉淀完全，則溶液中不存在Fe2＋與Fe3＋，故可用KSCN溶液檢驗，即取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅色，表明沉淀完全；

（3）①滴定至終點時，滴入的最后一滴KMnO4溶液不再反應，使溶液呈淺紅色，所以滴定終點的現象是溶液變成淺紅色且半分鐘內不褪色；

②由反應的離子方程式可知：n(Fe2＋)＝5n(MnO4-)＝5×0.01000mol/L×0.0200L×＝0.01mol，故 w（FeSO4·7H2O）＝×100％＝92.7%；

③若質量分數偏低，說明溶液中有雜質或部分Fe2＋已被氧化，導致消耗標進液體積減少。