Question

8．铁及其化合物在日常生活中有广泛应用．
（1）写出Fe与稀H₂SO₄反应的化学方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（2）绿矾（FeSO₄•7H₂O） 是补血剂的原料，易变质，检验是否变质的试剂是KSCN溶液．
（3）聚合硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理，用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe ³⁺的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe³⁺必须先还原为Fe²⁺，实验步骤如下：
①用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒、玻璃棒外，还有b（选填标号）
a．容量瓶  b．烧杯  c．烧瓶
②Ⅲ中主要反应的离子方程式是Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
③写出Ⅳ中用NaClO₃氧化Fe²⁺时的离子反应方程式ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，若改用HNO₃氧化，则反应方程式如下：6FeSO₄+2HNO₃+3H₂SO₄═3Fe₂（SO₄）₃+2NO↑+4H₂O 但缺点是产生的气体对空气有污染．
聚合硫酸铁的化学式是[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-0.5n]_m，运用沉淀法测定聚合硫酸铁产品溶液中Fe³⁺与SO${\;}_{4}^{2-}$物质的量之比．
④需要测定Fe₂O₃和BaSO₄的质量（填写化合物的化学式）．
⑤测定过程中所需的基本操作除过滤、洗涤外，还有cd（选填标号）
a．萃取、分液 b．蒸发、结晶  c．冷却、称量  d．烘干或灼烧．

Answer 1

分析 （1）Fe与稀H₂SO₄反应生成硫酸亚铁和氢气；
（2）绿矾（FeSO₄•7H₂O） 是补血剂的原料，易变质，检验是否变质即检验三价铁离子，可以用KSCN溶液；
（3）铁的氧化物溶解于硫酸中取样分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，因为控制水解时Fe³⁺的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe³⁺先被还原为Fe²⁺；所以确定下一步还原所需铁的量，再被氧化为Fe³⁺；需要确定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量，通过氧化、水解、聚合得到产品，
①根据配制一定质量分数溶液的基本步骤：计算、量取、溶解分析用到的仪器；
②Ⅲ中主是用铁将Fe³⁺还原为Fe²⁺；
③用NaClO₃氧化Fe²⁺时，氯酸根离子被还原成氯离子，亚铁离子被氧化成铁离子，结合电子守恒和原子守恒书写离子方程式，用硝酸氧化产物中有一氧化氮；
④根据测定Fe₂O₃来测定Fe³⁺的物质的量，根据测定 BaSO₄的质量来测定SO₄²?的物质的量考虑；
⑤根据测定沉淀的质量分析基本步骤，从溶液中获得沉淀，要先过滤、洗涤，烘干，冷却再称量沉淀质量，根据沉淀质量再进行计算即可．

解答 解：（1）Fe与稀H₂SO₄反应生成硫酸亚铁和氢气，反应方程式为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，
故答案为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（2）绿矾（FeSO₄•7H₂O） 是补血剂的原料，易变质生成三价铁离子，检验是否变质即检验三价铁离子，可以用KSCN溶液，
故答案为：KSCN溶液；
（3）铁的氧化物溶解于硫酸中取样分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，因为控制水解时Fe³⁺的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe³⁺先被还原为Fe²⁺；所以确定下一步还原所需铁的量，再被氧化为Fe³⁺；需要确定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量，通过氧化、水解、聚合得到产品，
①用浓硫酸配稀硫酸的基本步骤是计算、量取、溶解，配制一定量分数硫酸溶液需要的仪器有：胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯，
故答案为：b；
②Ⅲ中主是用铁将Fe³⁺还原为Fe²⁺，反应的离子方程式为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
③用NaClO₃氧化Fe²⁺时，氯酸根离子被还原成氯离子，亚铁离子被氧化成铁离子，反应的离子方程式为ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，如果用用硝酸氧化，则产物中有一氧化氮，污染空气，
故答案为：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；产生的气体对空气有污染；
④根据测定Fe₂O₃来测定Fe³⁺的物质的量，根据测定 BaSO₄的质量来测定SO₄²?的物质的量考虑，
故答案为：BaSO₄；
⑤根据测定沉淀的质量分析基本步骤，从溶液中获得沉淀，要先过滤、洗涤，烘干或灼烧，冷却再称量沉淀质量，根据沉淀质量再进行计算即可，
故选cd．

点评 本题以铁及其化合物为载体，以流程图形式考查了氧化还原反应知识、元素化合物的知识，注意溶液配制方法和步骤，测定物质含量的实验刚才分析判断，题目难度较大．