Question

【題目】鋁熱反應是鋁的一個重要性質，該性質用途十分廣泛，不僅被用于焊接鋼軌，而且還常被用于冶煉高熔點的金屬如釩、鉻、錳等。

(l)某校化學興趣小組同學，取磁性氧化鐵按教材中的實驗裝置(如圖)進行鋁熱反應，現象很壯觀。使用鎂條和氯酸鉀的目的是___________。

(2)某同學取反應后的“鐵塊”和稀硝酸反應制備Fe(NO3)3溶液，其離子方程式為__________，溶液中可能含有Fe2＋，其原因是___________；

(3)可通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制備高鐵酸鉀(K2FeO4)，如圖所示是實驗室模擬工業制備KClO溶液裝置。已知氯氣和熱堿溶液反應生成氯化鉀和氯酸鉀和水

①盛裝飽和食鹽水的B裝置作用為______________；

②反應時需將C裝置置于冷水浴中，其原因為___________；

(4)工業上用“間接碘量法”測定高鐵酸鉀的純度：用堿性KI溶液溶解1.00g K2FeO4樣品，調節pH使高鐵酸根全部被還原成亞鐵離子，再調節pH為3～4，用1.0 mol/L的Na2S2O3標準溶液作為滴定劑進行滴定(2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI)，淀粉作指示劑，裝有Na2S2O3標準溶液的滴定管起始和終點讀數如圖所示：

①終點II的讀數為_______mL。

②原樣品中高鐵酸鉀的質量分數為_________。[M(K2FeO4)＝198g/mol]

③若在配制Na2S2O3標準溶液的過程中定容時俯視刻度線，則導致所測高鐵酸鉀的質量分數_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】引發鋁熱反應 Fe＋4H＋＋NO3－=Fe3＋＋NO↑＋2H2O 硝酸量不足2Fe3++Fe=3Fe2+ 吸收HCl 氯氣在較高溫度下與氫氧化鈉反應生成KClO3 19.40 89.1% 偏低

【解析】

（1）鋁熱反應的條件是高溫，使用鎂條和氯酸鉀的目的是引發鋁熱反應。

（3）“鐵塊”和稀硝酸反應制備Fe(NO3)3溶液，同時生成NO和水，其離子方程式為Fe＋4H＋＋NO3－=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，溶液中可能含有Fe2＋，其原因是硝酸量不足，發生 2Fe3++Fe=3Fe2+；

（3）①濃鹽酸具有揮發性，制得的氯氣中混有HCl，盛裝飽和食鹽水的B裝置作用為吸收HCl；

②實驗要制取KClO，需防止溫度升高后發生副反應生成KClO3，反應時需將C裝置置于冷水浴中，其原因為氯氣在較高溫度下與氫氧化鈉反應生成KClO3；

（4）①精確到0.01mL，終點II的讀數為19.40mL。

②由圖可知，起始和終點讀數分別為1.40mL、19.40mL，則消耗Na2S2O3標準溶液的體積為18.00mL，由FeO42－～2I2～4Na2S2O3，可知原樣品中高鐵酸鉀的質量分數為

×100%=89.1%，

③配制Na2S2O3標準溶液的過程中定容時俯視刻度線，體積偏小，標準液的濃度偏大，滴定時消耗標準液的體積偏小，則導致所測高鐵酸鉀的質量分數偏低.