Question

16．（1）一个体重50kg的健康人身体中含铁2g．铁在人体中不是以游离态的形式存在，而是以Fe²⁺和Fe³⁺形式存在．Fe²⁺易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe²⁺的盐，如硫酸亚铁（FeSO₄）．服用维生素C，可使食物中的Fe³⁺转化为Fe²⁺，利于铁的吸收，该过程中维生素C做还原剂，Fe³⁺作氧化剂，维生素C的还原性强于 Fe²⁺（填“强”“弱”）
（2）在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4g FeSO₄．当加入50mL 0.5mol/L KNO₃溶液后，使其中的Fe²⁺全部转化成Fe³⁺，KNO₃也反应完全，并有N_xO_y氮氧化物气体逸出．
6FeSO₄+2KNO₃+4H₂SO₄=1K₂SO₄+3Fe₂（SO₄）₃+2N_xO_y+4H₂O
①配平该化学方程式，用单线桥标出电子转移的方向和数目．
②反应中氧化剂为KNO₃，氮氧化物的化学式为NO
（3）羟胺（NH₂OH）是一种还原剂，用25.00mL 0.049mol/L羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe²⁺离子恰好与24.5mL 0.020mol/L的KMnO₄酸性溶液反应．则在上述反应中，Fe²⁺离子与酸性高锰酸钾反应的离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．羟胺的氧化产物是N₂O．

Answer 1

分析 （1）根据铁元素的化合价变化可知三价铁离子被还原来分析维生素C的作用，并利用还原剂具有还原性来解答；
（2）①根据铁元素和氮元素化合价的变化以及电子守恒知识来回答；
②氧化剂是化合价降低元素所在的反应物，根据原子守恒确定N的氧化物中x和y的值；
（3）亚铁离子可以被高锰酸钾氧化为三价铁离子，根据电子守恒确定化学方程式的系数，据消耗高锰酸钾的量确定亚铁离子的量，结合羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁反应的电子守恒来定羟胺的氧化产物．

解答 解：（1）服用维生素C，可使食物中的Fe³⁺转化为Fe²⁺，该转化过程中三价铁是氧化剂，维生素C是还原剂，根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性，即维生素C的还原性强于亚铁离子，
故答案为：还原；氧化；强；
（2）11.4g即0.075molFeSO₄和加入的50mL 0.5mol/L KNO₃溶液反应，其中的Fe²⁺全部转化成Fe³⁺，KNO₃也反应完全，并有N_xO_y氮氧化物气体逸出，则铁元素化和价从+2价升高为+3价，根据电子守恒，则0.075mol（3-2）=0.025mol（5-x），解得x=2，所以x=y=1，硝酸的还原产物是一氧化氮，所有的铁元素化合价升高了2价，所有的氮元素化合价降低了3价，所以硫酸亚铁前边系数是6，硫酸铁前边系数是3，硝酸钾前边系数是2，一氧化氮前边系数是2，根据元素守恒，硫酸的系数是4，硫酸钾的系数是1，水的系数是4，电子转移的方向和数目如下：，
故答案为：6；2；4；1；3；2；4；；
②化合价降低的N元素所在的反应物硝酸是氧化剂，对应的还原产物是一氧化氮，
故答案为：KNO₃；NO；
（3）亚铁离子可以被高锰酸钾氧化为三价铁离子，Fe²⁺离子与酸性高锰酸钾反应的离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
24.5mL 0.020mol/L的KMnO₄酸性溶液消耗亚铁离子的物质的量为：5×0.0245L×0.020mol/L=0.00245mol，
25.00mL 0.049mol/L羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe²⁺离子的反应中，铁元素化合价降低，氮元素化合价升高，根据电子守恒，
设氮元素化合价变为x价，
0.00245mol（3-2）=0.02500L×0.049mol/L（x+1），
解得x=1，
所以羟胺的氧化产物是N₂O，
故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；N₂O

点评 本题考查氧化还原反应，题目涉及中氧化剂、还原剂及氧化性、还原性，电子转移的表示方法、方程式的书写和配平等，明确元素的化合价变化来分析是解答本题的关键，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．