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0.010 00 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＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

①0.010 00 mol·L－1KMnO4溶液應置于如圖所示儀器________(填“甲”或“乙”)中，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】

【解析】(1)由題意知，反應物為Fe3＋、ClO－、OH－，生成物有FeO，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。(2)①Fe3O4中Fe2＋與Fe3＋的個數比為1∶2，故原料中FeSO4·7H2O與FeCl3·6H2O的物質的量之比為1∶2。Fe2＋有較強的還原性，在空氣中易被氧化，影響投料比。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。(3)①KMnO4溶液具有強氧化性，能腐蝕橡膠，故必須置于酸式滴定管中。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。②由反應的離子方程式可知：n(Fe2＋)＝5n(MnO)＝5×0.010 00 mol·L－1×0.020 0 L×250.00 mL÷25.00 mL＝0.01 mol，故w(FeSO4·7H2O)＝0.01 mol×278 g·mol－1÷3.0 g×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。