Question

【题目】（1）高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂。某学习小组设计如下方案制备高铁酸钾：

①高铁酸钾中铁元素的化合价为________，据此推测它具有的化学性质是____________。

②其中第一步操作是：在NaClO溶液中加入烧碱固体形成强碱性环境，将研磨过的硝酸铁少量多次地加入上述溶液中，冰水浴中反应1 h。发生的离子反应为2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，还原剂是_____________。

③高铁酸钾和水发生反应，生成物能吸附杂质净水，同时还产生气体，写出反应的离子方程式：___________________。

（2）某Fe 2(SO4) 3样品含有少量FeSO4杂质，为了测定该样品中铁元素的含量，设计如下实验：

Ⅰ.称取样品m g，加入稀H2SO4，后加水配制成250.00 mL溶液；

Ⅱ.取25.00 mL溶液，先加入，然后再加过量的氨水，过滤；

Ⅲ.将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干；

Ⅳ.灼烧至质量不再减少为止，得到红棕色固体，冷却后称量，质量为n g。

请根据上面操作流程，回答以下问题：

①步骤Ⅰ中称量使用的仪器是________________，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管，还要补充的玻璃仪器是____________________。

②步骤Ⅱ中过滤用的仪器有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯，还要补充的玻璃仪器是_________；加入的主要目的是________________。

③步骤Ⅲ中检验该沉淀已经洗涤干净的操作是________________。

④若要检验溶液中的，则应该加入________________试剂。

⑤计算该样品中铁元素的质量分数的表达式是________________。

Answer 1

【答案】 ＋6 强氧化性 Fe (NO3) 3或Fe3＋　(1分) 4FeO2－4＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑ 托盘天平 250mL容量瓶 漏斗和玻璃棒 将Fe2+氧化为Fe3+ 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液(或BaCl2溶液)，若无白色沉淀产生，证明已洗涤干净。 KSCN 7n/m×100% 或700n/m %

【解析】（1）①根据化合价规则判断高铁酸钾中铁元素的化合价为+6，铁元素为高价，推测它具有的化学性质是强氧化性；②反应2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O中铁元素的化合价由+3价升高到+6价，故还原剂是Fe3＋；③高铁酸钾和水发生反应生成氢氧化铁胶体和氧气，反应的离子方程式为4FeO42－＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑。

（2）①步骤Ⅰ中固体称量使用的仪器是托盘天平，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250mL容量瓶。②过滤用的仪器有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯，还要补充的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒；加入H2O2的主要目的是将Fe2+氧化为Fe3+。③沉淀上含有SO42-等杂质离子，故步骤Ⅲ中检验该沉淀已经洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液(或BaCl2溶液)，若无白色沉淀产生，证明已洗涤干净。④检验溶液中的Fe3+应该加入KSCN溶液。⑤步骤Ⅳ中n g固体为Fe2O3，铁元素的质量为112n/160g，则该样品中铁元素的质量分数的表达式是7n/m×100% 或700n/m %。