题目内容
【题目】(1)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
①黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,氧化产物为___________,若有3mol FeS2参加反应,转移_____mol电子。
②与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,其原理为:___________(用离子方程式表示)。
③FeC13与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为_________________。
(2)己知:S2O32-具有较强的还原性,实验室可用I-测定K2S2O8样品的纯度,反应方程式为:
S2O82-+2I-=2SO42-+I2 ① I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ②
S2O82-、S4O62-、I2氧化性强弱顺序_______。
(3)己知溶液中,还原性为HSO3->I-,氧化性为IO3->I2>SO42-。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。
①a点处的还原产物是:________(填离子符号);
b点→c点反应的离子方程式是________。
②当溶液中的I-为0.5mol时、加入的KIO3可能是_________mol。
【答案】(1) ①SO2 Fe3O4;32;②Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ ;③2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(2) S2O82-> I2>S4O62-;(3) ①I-;3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+;②0.5或1.1。
【解析】
试题分析:(1)①在反应3FeS2+8O26SO2+Fe3O4中,FeS2中Fe、S元素的化合价升高,失去电子,被氧化,O2中的O元素的化合价降低,被还原,所以氧化产物为SO2 Fe3O4;3molFeS2参加反应,由O元素的化合价变化可知,转移的电子为8mol×2×(2-0)=32mol;②硫酸铁是强酸弱碱,在溶液中Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+,产生的Fe(OH)3胶体表面积大,吸附力强,可以吸附水中悬浮的固体,使之形成沉淀,从而可以使水净化,作水的净水剂;③FeC13与氢碘酸反应时可生成棕色物质是I2,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2;(2)根据物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,由S2O82-+2I-=2SO42-+I2可知氧化性:S2O82-> I2;由I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可知氧化性:I2> S4O62-.所以氧化性:S2O82-> I2>S4O62-;(3)HSO3->I-,在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,首先发生反应:3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+;HSO3-反应完毕,继续加入KIO3,由于氧化性IO3->I2,再发生反应:IO3-+6H+ +5I- =3H2O+3I2。①由图可知,a点没有生成碘,故发生反应3HSO3-+ IO3-=3SO42-+I-+3H+,反应中S元素化合价升高,还原剂是HSO3-,I元素的化合价降低,I元素被还原,所以此处的还原产物是I-,由图可知,b点到c点由于生成I2,故发生反应:IO3-+6H+ +5I- =3H2O+3I2。;②当溶液中的I-为0.5mol时,有两种情况:一是只发生反应3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+,生成I-为0.5mol,根据碘元素守恒n(KIO3) =n(I-)=0.5mol;二是HSO3-反应完毕后,还发生IO3-+6H+ +5I- =3H2O+3I2,剩余I-为0.5mol,3molNaHSO3消耗1molKIO3、生成1molI-,故反应IO3-+6H+ +5I- =3H2O+3I2中消耗的I-为1mol-0.5mol=0.5mol,消耗KIO3的物质的量为0.5mol×1/5=0.1mol,故共加入的KIO3为1mol+0.1mol=1.1mol,故答案为:0.5或1.1。
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