Question

【题目】(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4，其组成也可以表示成FeO·Fe2O3。现提供以下试剂，从中选择合适的药品，证明磁铁矿石中存在+2价铁元素。

试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、NaOH溶液、KSCN溶液、KMnO4溶液、氯水

步骤及现象：

取少量磁铁矿石样品，加入过量的_______溶解，取溶解后的液体少许，加入__________，观察到__________________现象，可证明磁铁矿石中存在+2价铁元素。

（2）有Fe2+、NO-3、Fe3+、NO、H+和H2O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物。

①请写出该反应的离子方程式（不要求配平）_____________________。

②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________________。

③产生2mol还原产物时转移电子的总数为_________________。

Answer 1

【答案】稀硫酸 少量KMnO4溶液 振荡；紫色褪去 Fe2＋＋H＋＋NO3－→Fe3＋＋NO↑＋H2O 1：3 6NA

【解析】

根据金属氧化物的性质选择非氧化性酸溶解；根据根据亚铁离子的还原性分析亚铁离子的检验方法；根据氧化还原反应原理判断反应物与生成物，根据化合价的变化情况计算电子转移数目。

（1）由于盐酸中的氯离子能够被高锰酸钾氧化，而硝酸具有很强的氧化性，能够将样品中亚铁离子氧化成铁离子，所以加入过量的稀硫酸溶解样品；取溶解后的液体少许，加入具有氧化性的高锰酸钾溶液，若是高锰酸钾溶液褪色，证明溶液中有亚铁离子，故答案为稀硫酸；少量KMnO4溶液，振荡；紫色褪去；

（2）①亚铁离子具有还原性，硝酸具有氧化性，反应离子方程式为：Fe2＋＋H＋＋NO3－→Fe3＋＋NO↑＋H2O；

②硝酸是氧化剂，化合价变化：+5变为+2，降低3价；亚铁离子是还原剂，化合价升高1价，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：3；

③还原产物是一氧化氮，化合价变化：+5变为+2，生成2mol一氧化氨转移2mol×3=6mol电子，电子数是6NA。