Question

（18分）铁及其化合物在日常生活中很常见

（1）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

回答下列问题：

①操作II所包含的两项主要基本操作是             。上述流程中，Fe（OH）₂转化成Fe（OH）₃时的化学方程式为                                   。

②将FeCl₂溶液高温水解、氧化也可直接制得氧化铁，请写出反应的化学方程式：                。

（2）有些同学认为用KMnO₄溶液能进行绿矾（FeSO₄·7H₂O）产品中铁元素含量的测定，反应的离子方程式为：            ，该滴定过程中      （填“是”或“否”）还需要指示剂。

实验步骤如下：

a．考虑绿矾产品可能因为保存不当被空气中氧气所氧化，所以事先取少量绿矾产品溶于水，滴加      溶液进行验证。

b.称取2.850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；

c．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；

d．用硫酸酸化的0.01000 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。

请完成下列问题：

①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250 mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需                           。

②某同学设计的下列滴定方式，最合理的是________（夹持部分略去）（填字母序号）。

③计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为              。

Answer

（共18分）

（1）①过滤 、洗涤 4Fe（OH）2+ 2H2O+ O2 ＝ 4Fe（OH）3

②4FeCl2+ 4H2O+O2 2Fe2O3+8HCl

（2）5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O； 否 a.KSCN

①250mL容量瓶 ②b ③0.975或97.5%

【解析】

试题分析：废铁屑用碳酸钠除去油污，与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，废铁屑中与硫酸不反应的杂质，需过滤除去，在滤液中加入弱碱氨水，生成Fe（OH）2 ,Fe（OH）2 被空气中的氧气氧化成氢氧化铁，过滤、洗涤、干燥、煅烧即得氧化铁。据此流程分析：

（1）①操作II所包含的两项主要基本操作是过滤 、洗涤；Fe（OH）2转化成Fe（OH）3时的化学方程式为4Fe（OH）2+ 2H2O+ O2 ＝ 4Fe（OH）3。

②FeCl2溶液高温水解、氧化可以直接制得氧化铁，则该反应的化学方程式为：4FeCl2+ 4H2O+O2 2Fe2O3+8HCl。

（2）高猛酸钾具有氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身被还原成Mn2＋，根据化合价升降相等，电荷守恒及原子守恒配平，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；高猛酸钾是溶液是紫色溶液，生成的Mn2＋无色，所以该反应不需要另外的指示剂；绿矾在空气中被氧气氧化生成Fe3＋，而检验Fe3＋的试剂是KSCN溶液。

①配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL，配制时需要的仪器有托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶。

②高猛酸钾具有氧化性，应盛放在酸式滴定管中，试样放在锥形瓶中，选b；

③根据5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O得关系式为5FeSO4·7H2O—KMnO4 ，则上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为（0.01000 mol·L－1×0.02L×5×10×278g·mol-1）÷2.850g×100%=97.5%。

考点：考查工业制备氧化铁的工艺流程，铁及其化合物的性质，滴定基本操作等知识。