Question

四氧化三鐵納米微粒可用于涂料、油墨、隱身材料、磁記錄、電極材料、催化劑等多領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)下列方法制備：將一定物質(zhì)的量比的FeCl₂?4H₂O和FeCl₃?6H₂O用蒸餾水溶解之后，在不斷通入N₂的條件下加入足量氨水，并控制反應(yīng)溫度在240～250℃，充分反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾，洗滌，干燥得到產(chǎn)品．
（1）上述制備過(guò)程中，檢驗(yàn)洗滌是否干凈的方法是______．
（2）產(chǎn)品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比測(cè)定方法如下：稱取23.2g樣品于燒杯中，加入加熱煮沸后的稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，待固體完全溶解后，向所得溶液中加入10.0g銅粉充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6g．取濾液體積的用濃度為0.200mol?L^-1的酸性KMnO₄滴定，至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO₄溶液體積29.80mL．計(jì)算產(chǎn)品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比．（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（3）產(chǎn)品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比略大于2：1的可能原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）可以根據(jù)最后一次的濾液是否含有氯離子判斷是否反應(yīng)完全；
（2）根據(jù)銅和三價(jià)鐵離子的反應(yīng)及高錳酸鉀和亞鐵離子的反應(yīng)計(jì)算出其物質(zhì)的量之比；
（3）根據(jù)亞鐵離子具有還原性，容易被氧化成鐵離子分析．
解答：解：（1）若最后一次的濾液中不含氯離子，說(shuō)明沉淀完全，檢驗(yàn)方法是：取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴AgNO₃溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全，
故答案是：取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴AgNO₃溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（其它合理答案亦可）；
（2）固體有剩余，說(shuō)明銅質(zhì)量，反應(yīng)的銅的質(zhì)量：10g-3.6g=6.4g，物質(zhì)的量是：0.1mol，根據(jù)電子守恒找出關(guān)系式：2Fe³⁺～Cu，n（Fe³⁺）=0.2mol；
高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子，根據(jù)電子守恒得出關(guān)系式：KMnO₄～5Fe²，消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量是：10×0.200mol?L^-1×0.02980L=0.0596mol，亞鐵離子的物質(zhì)的量是：0.0596mol×5=0.98mol，
所以產(chǎn)品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比是：2：0.98=100：49，
答：產(chǎn)品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比是：2：0.98=100：49；
（3）由于亞鐵離子容易被氧化成鐵離子，產(chǎn)品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比略大于2：1，
故答案是：制備或測(cè)定過(guò)程中少量Fe²⁺被氧化了．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了制取四氧化三鐵納米微粒、計(jì)算亞鐵離子和鐵離子含量，注意分析題中信息，根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成，本題難度中的．