Question

鐵及其化合物有重要用途，如聚合硫酸鐵[Fe₂(0H)_n（S0₄)_3-n/2]_m是一種新型高效的水 處理混凝劑，而高鐵酸鉀（其中鐵的化合價為+6)是一種重要的殺菌消毒劑，某課題小組設 計如下方案制備上述兩種產品：

請回答下列問題：
（1）若A為H₂0(g)，可以得到Fe₃0₄，寫出H₂O的電子式：_______.
（2）若B為NaC10₃與稀硫酸，寫出其氧化Fe²⁺的離子方程式（還原產物為Cl^-）：____。
（3）若C為KNO₃和KOH的混合物，寫出其與Fe₂O₃加熱共融制得高鐵酸鉀的化學方程式 并配平：

（4）為測定溶液I中鐵元素的總含量，實驗操作：準確量取20.00mL溶液I于帶塞錐形瓶 中，加入足量H₂O₂,調節pH<3，加熱除去過量H₂O₂；加入過量KI充分反應后,再用0.1000mol.L^-1Na₂S₂O₃標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液20.00mL。
已知：
①寫出滴定選用的指示劑______,滴定終點觀察到的現象______:
②溶液丨中軼元素的總含量為______g.L^-1。若滴定前溶液中H₂0₂沒有除盡，所測定的鐵元 素的含量將會______ (填“偏高” “偏低” “不變”）。
（5）設計實驗方案，檢驗溶液I中的Fe²⁺和Fe³⁺______。

Answer 1

（1）
（2）6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O
（3）Fe₂O₃+2KNO₃+4KOH 2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O
（4）①淀粉 溶液由藍色變為無色且半分鐘不變色      ②5.6 偏高
（5）取溶液1少量于試管中，加入鹽酸酸化，再加入高錳酸鉀溶液，溶液顏色從深紫色變成黃色或變淺，則含有Fe²⁺。或去少量溶液1于試管中，加入鐵氰化鉀溶液，有藍色沉淀生成，則含有Fe²⁺。

解析試題分析：
（2）酸性條件下，ClO₃^-氧化Fe²⁺為Fe³⁺，本身被還原為Cl^-，根據得失電子相等、電荷守恒、質量守恒配平。
（3）缺項物質為K₂FeO₄和H₂O，根據得失電子相等、質量守恒配平。
（4）①Fe³⁺氧化I^-生成I₂，淀粉遇碘變藍，選擇淀粉溶液作指示劑；當加入最后一滴硫代硫酸鈉溶液時，藍色消失，且半分鐘不變色說明是終點；②由Fe³⁺～S₂O₃^2-得n(Fe³⁺)=0.002mol，鐵元素總含量為5.6g/L；H₂O₂也能氧化I^-生成I₂，所以若過氧化氫沒有除盡，則消耗硫代硫酸鈉溶液體積偏大，所測結果偏高。
（5）檢驗溶液中的Fe³⁺可用KSCN溶液。檢驗溶液中的Fe²⁺可用酸性高錳酸鉀溶液或K₃[Fe(CN)]₆溶液。
考點： 電子式 離子方程式 缺項配平 化學實驗