Question

鐵及鐵的化合物在生產、生活中都有廣泛應用．請回答下列問題：
（1）鋼鐵在空氣中容易發生電化學腐蝕而生銹，請寫出鋼鐵在空氣中發生吸氧腐蝕時的正極反應方程式

 

．
（2）黃鐵礦（FeS₂）是工業生產硫酸的重要原料，其中所發生的一個反應為：3FeS₂+8O₂

高溫  .

6SO₂+Fe₃O₄，則3molFeS₂參加反應轉移

 

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

 

．
（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，其說明書上常寫有“本品不應與濃茶同服”、“維生素C與本品同服，有利于本品吸收”等．維生素C對硫酸亞鐵緩釋片的主要作用是

 

．
某同學為測定某硫酸亞鐵緩釋片中FeSO₄的含量進行了以下實驗：
Ⅰ．取10片補血劑，稱量，除去糖衣，研細，置于小燒杯中；
Ⅱ．加60mL稀硫酸與新沸過的冷水適量，振搖，使硫酸亞鐵緩釋片溶解；
Ⅲ．配制成250mL溶液，并從中準確量取20.00mL溶液，用一定物質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配平下列化學方程式：

 

KMnO₄+

 

FeSO₄+

 

H₂SO₄=

 

Fe₂（SO₄）₃+

 

MnSO₄+

 

K₂SO₄+

 

H₂O
③該滴定實驗中應選擇

 

式滴定管，滴定達到終點時溶液的顏色是

 

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

 

．

Answer 1

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

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

高溫  .

6SO₂+Fe₃O₄，3molFeS₂參加反應，消耗8mol氧氣，O元素的化合價變化為：-2→0，轉移的電子為8mol×2×（2-0）=32mol，故答案為：32；
（3）氯化鐵溶液與銅反應生成氯化銅和氯化亞鐵，該離子反應為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（4）根據題中信息可知，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反應中，高錳酸價中錳元素化合價變化為：+7→+2，化合價降低5價，硫酸亞鐵中鐵元素化合價變化為：+2→+3，化合價升高1價，硫酸鐵中含有2個鐵原子，鐵元素化合價至少升高：1×=2價，化合價變化的最小公倍數為10，所以高錳酸鉀的計量數為2，硫酸亞鐵的計量數為10，根據質量守恒，硫酸錳計量數為2，硫酸鐵計量數為5，再利用觀察法配平，反應的化學方程式為：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氧化性，能夠氧化堿式滴定管的橡膠管，所以應該選用酸式滴定管盛裝高錳酸鉀溶液；滴定結束前溶液為無色，滴定結束時溶液變成紫色，
故答案為：酸；紫（或紫紅）；
 ④0.152g硫酸亞鐵的物質的量為：

0.152g

152g/mol

=0.001mol，根據反應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．

點評：本題考查了鐵鹽和亞鐵鹽的轉變、金屬的電化學腐蝕、氧化還原寫方程式的配平等知識，題目難度中等，涉及的知識點較多，側重對學生基礎知識的訓練和檢驗．有利于培養學生的邏輯推理能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．