Question

14．高铁酸钾（K₂FeO₄，摩尔质量的198g/mol）是一种优良的水处理剂，其适用的pH范围比含氯药剂广，能除去废水中的有机污染物、重金属离子以及使废水脱色、脱臭，还可以控制冷凝循环水中生物黏垢的形成．
实验室对其含量的分析方法如下：称取一定量的高铁酸钾样品，置于锥形瓶中，加适量水溶液，加入足量碘化钾，充分反应后加入少量硫酸和指示剂，用标准Na₂S₂O₃溶液滴定至终点（2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI）．已知：Fe³⁺+I^-→Fe²⁺+I₂．回答下列问题：
（1）请写出酸性条件下，高铁酸钾与足量碘化钾反应的离子方程式：FeO₄^2-+4I^-+8H⁺=Fe²⁺+2I₂+4H₂O．
（2）分析操作中使用的指示剂通常为D（填字母）．
A．甲基橙  B．甲基红  C．酚酞  D．淀粉溶液
（3）若称量样品的质量为0.2500g，滴定用去0.2000mol/L的Na₂S₂O₃标准液20.00mL，请计算样品的纯度39.6%．

Answer 1

分析 （1）高铁酸钾具有强氧化性，与足量KI在酸性条件下反应生成Fe²⁺、I₂与水；
（2）碘与淀粉变蓝色，碘反应完毕时蓝色褪色，可以用淀粉溶液作指示剂；
（3）根据Fe元素守恒、电子转移守恒及2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI可得关系式：K₂FeO₄～4I₂～8Na₂S₂O₃，据此计算K₂FeO₄的质量，进而计算其纯度．

解答 解：（1）高铁酸钾具有强氧化性，与足量KI在酸性条件下反应生成Fe²⁺、I₂与水，反应离子方程式为：FeO₄^2-+4I^-+8H⁺=Fe²⁺+2I₂+4H₂O，
故答案为：FeO₄^2-+4I^-+8H⁺=Fe²⁺+2I₂+4H₂O；
（2）碘与淀粉变蓝色，碘反应完毕时蓝色褪色，可以用淀粉溶液作指示剂，故答案为：D；
（3）根据Fe元素守恒及2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI、2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂可得关系式：K₂FeO₄～4I₂～8Na₂S₂O₃，消耗Na₂S₂O₃为0.02L×0.2mol/L=0.004mol，由关系式可知n（K₂FeO₄）=$\frac{1}{8}$n（Na₂S₂O₃）=0.0005mol，故m（K₂FeO₄）=0.0005mol×198g/mol=0.099g，故K₂FeO₄的纯度为$\frac{0.099g}{0.25g}$×100%=39.6%，
故答案为：39.6%．

点评 本题考查氧化还原反应滴定及计算，（3）中注意利用关系式计算，难度中等．