Question

I．鐵是人體必須的微量元素，綠礬（FeSO₄·7H₂O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成份。

（1）FeSO₄溶液在空氣中會因氧化變質(zhì)產(chǎn)生紅褐色沉淀，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是           ；實驗室在配制FeSO₄溶液時常加入      以防止其被氧化，請你設(shè)計一個實驗證明FeSO₄溶液是否被氧化              。

（2）測定綠礬樣品含量的實驗步驟：

a. 稱取5.7g樣品，溶解，配成250mL溶液

b.量取25mL待測溶液于錐形瓶中

c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO₄溶液滴定至終點，消耗KMnO₄溶液體積為40mL

根據(jù)以上步驟回答下列問題：

①用硫酸酸化的KMnO₄滴定終點的標志是           。

②計算上述產(chǎn)品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分數(shù)為           。

II．硫酸亞鐵銨（NH₄）₂Fe（SO₄）₂·6H₂O]較硫酸亞鐵不易被氧氣氧化，常用于代替硫酸亞鐵。

（3）硫酸亞鐵銨不易被氧化的原因           。

（4）為檢驗分解產(chǎn)物的成份，設(shè)計如下實驗裝置進行實驗，加熱A中硫酸亞鐵銨至分解完全。

①A中固體充分加熱較長時間后，通入氮氣，目的是           。

②裝置B中BaC1₂溶液的作用是為了檢驗分解產(chǎn)物中是否有SO₃氣體生成，若含有該氣體，觀察到的觀象為           。

③實驗中，觀察到C中有白色沉淀生成，則C中發(fā)生的反應(yīng)為           （用離子方程式表示）

 

Answer 1

【答案】

（16分）I.（1）12Fe^2＋＋3O₂＋6H₂O＝4Fe(OH)₃↓＋8Fe^3＋(其它合理答案也給分)（2分）；

鐵粉（1分）；取少量FeSO₄溶液置于試管中，加數(shù)滴KSCN溶液，如果溶液變紅，則說明FeSO₄溶液已被氧化，如不變紅，則說明FeSO₄溶液沒有被氧化。（2分）

（2）①當(dāng)最后一滴酸性高錳酸鉀溶液滴入錐形瓶恰好出現(xiàn)淺紫紅色，半分鐘內(nèi)不褪色，說明達到終點。（2分）  ②97.54%（3分）

Ⅱ.（3）硫酸亞鐵銨溶液中NH₄^＋水解增大c(H^＋)，抑制了上述氧化還原反應(yīng)的進行。（2分）

（4）①使分解產(chǎn)生的氣體在B和C中被吸收充分（1分）②溶液變混濁或出現(xiàn)白色沉淀（1分）

③SO₂＋H₂O₂＋Ba^2＋＝BaSO₄↓＋2H^＋或SO₂＋H₂O₂＝SO₄^2－＋2H^＋、SO₄^2－＋Ba^2＋＝BaSO₄↓（2分）

【解析】

試題分析： I.（1）亞鐵離子具有還原性，極易被氧化生成鐵離子，進而生成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式是12Fe^2＋＋3O₂＋6H₂O＝4Fe(OH)₃↓＋8Fe^3＋；由于亞鐵離子極易被氧化生成鐵離子，所以實驗室在配制FeSO₄溶液時常加入鐵粉以防止其被氧化；亞鐵離子易被氧化生成鐵離子，可以通過檢驗鐵離子來檢驗硫酸亞鐵是否被氧化，即取少量FeSO₄溶液置于試管中，加數(shù)滴KSCN溶液，如果溶液變紅，則說明FeSO₄溶液已被氧化，如不變紅，則說明FeSO₄溶液沒有被氧化。

（2）①由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，所以用硫酸酸化的KMnO₄滴定終點的標志是當(dāng)最后一滴酸性高錳酸鉀溶液滴入錐形瓶恰好出現(xiàn)淺紫紅色，半分鐘內(nèi)不褪色，說明達到終點。

②消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.01mol/L×0.04L＝0.0004mol。反應(yīng)中錳元素的化合價從＋7價降低到＋2價，得到5個電子，鐵元素的化合價從＋2價升高到＋3價，失去1個電子，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，25ml溶液中硫酸亞鐵的物質(zhì)的量是0.0004mol ×5＝0.002mol。所以產(chǎn)品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分數(shù)為×100%＝97.54%。

Ⅱ.（3）由于硫酸亞鐵銨在溶液中電離出的NH₄^＋水解，溶液顯酸性增大c(H^＋)，抑制了上述氧化還原反應(yīng)的進行，所以硫酸亞鐵銨不易被氧化。

（4）①由于硫酸亞鐵銨加熱分解生成氣體被裝置B和C吸收，所以通入氮氣的目的是使分解產(chǎn)生的氣體在B和C中被吸收充分。

②三氧化硫溶于水生成硫酸，進而生成硫酸鋇白色沉淀。所以若含有該氣體，觀察到的觀象為溶液變混濁或出現(xiàn)白色沉淀。

③雙氧水具有強氧化性，如果C中有白色沉淀生成，這說明反應(yīng)中有SO₂生成，SO₂被雙氧水氧化生成硫酸，進而生成硫酸鋇白色沉淀，所以C中發(fā)生的反應(yīng)為SO₂＋H₂O₂＋Ba^2＋＝BaSO₄↓＋2H^＋或SO₂＋H₂O₂＝SO₄^2－＋2H^＋、SO₄^2－＋Ba^2＋＝BaSO₄↓。

考點：考查鐵及其化合物的性質(zhì)；鐵離子和SO₄^2－檢驗；試劑的配制、滴定實驗終點判斷；物質(zhì)含量的測定和計算；氧化還原反應(yīng)方程式的書寫等