Question

鐵及鐵的化合物在生產(chǎn)、生活中都有廣泛應(yīng)用．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）鋼鐵在空氣中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹，請(qǐng)寫出鋼鐵在空氣中發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的正極反應(yīng)方程式

 

．
（2）黃鐵礦（FeS₂）是工業(yè)生產(chǎn)硫酸的重要原料，其中所發(fā)生的一個(gè)反應(yīng)為：3FeS₂+8O₂

高溫  .

6SO₂+Fe₃O₄，則3molFeS₂參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移

 

mol電子．
（3）FeCl₃溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，該反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）治療缺鐵性貧血可用硫酸亞鐵緩釋片（Ferrous Sulfate Sustained Release Tablets），其主要成分是FeSO₄?7H₂O，其說(shuō)明書(shū)上常寫有“本品不應(yīng)與濃茶同服”、“維生素C與本品同服，有利于本品吸收”等．維生素C對(duì)硫酸亞鐵緩釋片的主要作用是

 

．
某同學(xué)為測(cè)定某硫酸亞鐵緩釋片中FeSO₄的含量進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．取10片補(bǔ)血?jiǎng)�，稱量，除去糖衣，研細(xì)，置于小燒杯中；
Ⅱ．加60mL稀硫酸與新沸過(guò)的冷水適量，振搖，使硫酸亞鐵緩釋片溶解；
Ⅲ．配制成250mL溶液，并從中準(zhǔn)確量取20.00mL溶液，用一定物質(zhì)的量濃度的酸性高錳酸鉀溶液滴定．
①步驟Ⅱ中，稀硫酸的作用是

 

．
②配平下列化學(xué)方程式：

 

KMnO₄+

 

FeSO₄+

 

H₂SO₄=

 

Fe₂（SO₄）₃+

 

MnSO₄+

 

K₂SO₄+

 

H₂O
③該滴定實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇

 

式滴定管，滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色是

 

色．
④若每消耗10mL酸性高錳酸鉀溶液相當(dāng)于含0.152g FeSO₄，則該高錳酸鉀溶液的物質(zhì)的量濃度是

 

．

Answer 1

分析：（1）鋼鐵在空氣中發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)正極氧氣得到電子生成氫氧根離子；
（2）Fe、S元素的化合價(jià)升高，O元素的化合價(jià)降低，根據(jù)電子守恒計(jì)算出轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量；
（3）根據(jù)氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵寫出離子方程式；
（4）根據(jù)亞鐵離子的性質(zhì)推斷維生素C具有的性質(zhì)；
①根據(jù)亞鐵離子在溶液中能夠發(fā)生水解分析；
②根據(jù)化合價(jià)升降相等配平反應(yīng)的化學(xué)方程式；
③根據(jù)高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性選擇滴定管類型；
④根據(jù)硫酸亞鐵的物質(zhì)的量及反應(yīng)方程式計(jì)算出高錳酸鉀溶液的物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）鋼鐵在空氣中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹，發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)正極氧氣得到電子生成氫氧根離子，反應(yīng)的離子方程式為：O₂+4e+2H₂O=4OH^-，
故答案為：O₂+4e+2H₂O=4OH^-；
（2）根據(jù)反應(yīng)3FeS₂+8O₂

高溫  .

6SO₂+Fe₃O₄，3molFeS₂參加反應(yīng)，消耗8mol氧氣，O元素的化合價(jià)變化為：-2→0，轉(zhuǎn)移的電子為8mol×2×（2-0）=32mol，故答案為：32；
（3）氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，該離子反應(yīng)為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（4）根據(jù)題中信息可知，亞鐵離子容易被氧化，而維生素C具有還原性，能夠防止Fe²⁺被氧化，
故答案為：防止Fe²⁺被氧化；  
①硫酸亞鐵溶液中，亞鐵離子能夠發(fā)生水解生成氫氧化亞鐵和氫離子，加入稀硫酸增大了溶液中氫離子濃度，能夠抑制亞鐵離子的水解，
故答案為：抑制FeSO₄水解；
②反應(yīng)中，高錳酸價(jià)中錳元素化合價(jià)變化為：+7→+2，化合價(jià)降低5價(jià)，硫酸亞鐵中鐵元素化合價(jià)變化為：+2→+3，化合價(jià)升高1價(jià)，硫酸鐵中含有2個(gè)鐵原子，鐵元素化合價(jià)至少升高：1×=2價(jià)，化合價(jià)變化的最小公倍數(shù)為10，所以高錳酸鉀的計(jì)量數(shù)為2，硫酸亞鐵的計(jì)量數(shù)為10，根據(jù)質(zhì)量守恒，硫酸錳計(jì)量數(shù)為2，硫酸鐵計(jì)量數(shù)為5，再利用觀察法配平，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO₄+10FeSO₄+8H₂SO₄=5Fe₂（SO₄）₃+2MnSO₄+1K₂SO₄+8H₂O，
故答案為：2；10；8；5；2；1；8；
③高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化堿式滴定管的橡膠管，所以應(yīng)該選用酸式滴定管盛裝高錳酸鉀溶液；滴定結(jié)束前溶液為無(wú)色，滴定結(jié)束時(shí)溶液變成紫色，
故答案為：酸；紫（或紫紅）；
 ④0.152g硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為：

0.152g

152g/mol

=0.001mol，根據(jù)反應(yīng)2KMnO₄+10FeSO₄+8H₂SO₄=5Fe₂（SO₄）₃+2MnSO₄+1K₂SO₄+8H₂O可知，n（KMnO₄）=

2

10

n（FeSO₄）=0.001mol×0.2=0.0002mol，高錳酸鉀溶液的濃度為：

0.0002mol

0.01L

=0.02 mol/L，
故答案為：0.02 mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鐵鹽和亞鐵鹽的轉(zhuǎn)變、金屬的電化學(xué)腐蝕、氧化還原寫方程式的配平等知識(shí)，題目難度中等，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的訓(xùn)練和檢驗(yàn)．有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．