Question

铁及铁的化合物在化学研究中受到广泛重视，请回答下列问题：
（1）磁铁矿的主要成分是Fe₃O₄，请用铁的+2，+3价的氧化物的形式表示Fe₃O₄

 

．
（2）Fe₃O₄与稀盐酸反应，将反应后的溶液中Fe³⁺全部转化为Fe²⁺，最适宜的物质是选用

 

．
（3设计实验验证溶液中不含Fe³⁺而可能含有Fe²⁺．进行实验操作的顺序有：①加入足量氯水，②加入足量高锰酸钾溶液，③加入少量硫氰化钾溶液，选择所需要的试剂及先后的顺序是

 

．（注意先后顺序）
（4）在Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用下，可实现2SO₂+O₂+2H₂O═2H₂SO₄的转化．已知含SO₂的废气通入Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，则另一反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：铁的氧化物和氢氧化物

专题：元素及其化合物

分析：（1）先根据其化合价写出两种氧化物的化学式，然后根据元素守恒确定其氧化物形式的形式；
（2）Fe³⁺转化为Fe²⁺，铁元素化合价降低被还原，需要加入的物质具有还原性，该题且需不引入杂质；
（3）先根据Fe³⁺的特征反应判断溶液不含Fe³⁺；然后加入氧化剂，如果含有Fe²⁺，Fe²⁺被氧化剂氧化成Fe³⁺溶液变成红色，以此证明Fe²⁺的存在；
（4）催化剂的特点，恢复原来状态，Fe³⁺→Fe²⁺．

解答： 解：（1）Fe在化合物里显+2价、+3价，根据化合价代数和为零的原则，Fe的两种氧化物形式为：FeO和Fe₂O₃，则Fe₃O₄的氧化物的表示形式可以写成FeO?Fe₂O₃，
故答案为：FeO?Fe₂O₃；
（2）Fe³⁺转化为Fe²⁺，铁元素化合价降低被还原，需要加入的物质具有还原性，铁粉具有较强的还原性，能够还原Fe³⁺，同时不引入杂质，
故答案为：铁粉；
（3）因为KSCN与Fe³⁺作用使溶液显红色，与Fe²⁺作用无此现象，可以先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe³⁺，
再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe³⁺，证明原溶液含有Fe²⁺，即③①，
故答案为：③①；
（4）根据催化剂的特点，另一个反应一定有Fe³⁺→Fe²⁺，反应方程式为 2Fe³⁺+SO₂+2H₂ ═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂ ═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．

点评：本题较为综合，主要考查了有关铁及其化合物的知识，涉及氧化物的改写、铁离子的检验、催化剂的判断等，掌握+2，+3价铁的性质是解答关键，注意（3）滴加氧化剂、KSCN溶液的顺序不能颠倒，如果颠倒，无法确定溶原液将中是否含有Fe³⁺，题目难度中等．