Question

鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用．
Ⅰ．鐵觸媒（+2價(jià)鐵和+3價(jià)鐵組成的氧化物）是工業(yè)合成氨的催化劑．某學(xué)習(xí)小組用下列流程測(cè)定鐵觸媒的含鐵量．根據(jù)題意回答相關(guān)問題：
（1）步驟①中需用1.50mol?L^-1的硫酸100mL，若用18.4mol?L^-1的濃硫酸來配制，則需要用量筒量取濃硫酸

 

mL
（2）步驟②通入Cl₂的目的是

 

（用離子方程式表示）
（3）步驟④后需用

 

（填儀器名稱）取25.00mL稀釋后溶液．
（4）步驟⑤消耗0.10mol?L^-1的Na₂SO₃溶液25.00mL，則鐵觸媒中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

Ⅱ．目前的研究表明，鐵的某些含氧酸鹽可用于工業(yè)廢水、廢氣的處理．
用K₂FeO₄處理中性廢水時(shí)與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，并放出無色無味的氣體和其它物質(zhì)，寫出反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式

 

，處理廢水時(shí)既利用K₂FeO₄強(qiáng)氧化性，又利用生成氫氧化鐵膠體的

 

作用．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,離子方程式的書寫,膠體的應(yīng)用

專題：

分析：Ⅰ、（1）依據(jù)溶液中溶質(zhì)不變計(jì)算得到；
（2）步驟②通入Cl₂的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子；
（3）步驟④后的溶液顯酸性，依據(jù)取用體積為25.00ml，則需用精確量具酸式滴定管取用；
（4）依據(jù)鐵離子和亞硫酸鈉溶液反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
Ⅱ、用K₂FeO₄處理中性廢水時(shí)與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，并放出無色無味的氣體和其它物質(zhì)，鐵元素化合價(jià)降低，氧元素化合價(jià)升高生成氧氣，結(jié)合電荷守恒配平書寫離子方程式；氫氧化鐵膠體具有吸附作用．

解答： 解：Ⅰ、（1）步驟①中需用1.50mol?L^-1的硫酸100mL，若用18.4mol?L^-1的濃硫酸來配制，依據(jù)溶液稀釋過程中溶質(zhì)物質(zhì)的量不變列式計(jì)算，1.50mol?L^-1×0.100L=18.4mol?L^-1×V，V=0.0082L=8.2ml，則需要用量筒量取濃硫酸.2ml；故答案為：8.2；
（2）步驟②通入Cl₂的目的是氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）步驟④后的溶液顯酸性，依據(jù)取用體積為25.00mL，則需用精確量具酸式滴定管取用，故答案為：酸式滴定管；
（4）步驟⑤消耗0.10mol?L^-1的Na₂SO₃溶液25.00mL，
            SO₃^2-+2Fe³⁺+H₂O=2Fe²⁺+2H⁺+SO₄^2-
            1     2
0.10mol/L×0.025L  n
n=0.05mol，250ml溶液中鐵元素物質(zhì)的量=0.05mol×

250

25

=0.5mol，則鐵觸媒中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.5mol×56g/mol

7.84g

×100%=35.7%，故答案為：35.7%；
Ⅱ．用K₂FeO₄處理中性廢水時(shí)與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，并放出無色無味的氣體和其它物質(zhì)，鐵元素化合價(jià)降低，氧元素化合價(jià)升高生成氧氣，結(jié)合電荷守恒配平書寫離子方程式為：4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃（膠體）+8OH^-+3O₂↑；氫氧化鐵膠體具有吸附作用，能吸附懸浮在水中的雜質(zhì)凈水，發(fā)生聚沉；
故答案為：4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃（膠體）+8OH^-+3O₂↑；聚沉．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析，物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究方法和實(shí)驗(yàn)過程分析判斷，氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)理解和化學(xué)式變化的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度較大．