Question

16．（1）一個(gè)體重50kg的健康人身體中含鐵2g．鐵在人體中不是以游離態(tài)的形式存在，而是以Fe²⁺和Fe³⁺形式存在．Fe²⁺易被吸收，給貧血者補(bǔ)充鐵時(shí)，應(yīng)給予含F(xiàn)e²⁺的鹽，如硫酸亞鐵（FeSO₄）．服用維生素C，可使食物中的Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，利于鐵的吸收，該過程中維生素C做還原劑，F(xiàn)e³⁺作氧化劑，維生素C的還原性強(qiáng)于 Fe²⁺（填“強(qiáng)”“弱”）
（2）在熱的稀硫酸溶液中溶解了11.4g FeSO₄．當(dāng)加入50mL 0.5mol/L KNO₃溶液后，使其中的Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化成Fe³⁺，KNO₃也反應(yīng)完全，并有N_xO_y氮氧化物氣體逸出．
6FeSO₄+2KNO₃+4H₂SO₄=1K₂SO₄+3Fe₂（SO₄）₃+2N_xO_y+4H₂O
①配平該化學(xué)方程式，用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
②反應(yīng)中氧化劑為KNO₃，氮氧化物的化學(xué)式為NO
（3）羥胺（NH₂OH）是一種還原劑，用25.00mL 0.049mol/L羥胺的酸性溶液跟足量的硫酸鐵溶液在煮沸條件下反應(yīng)，生成的Fe²⁺離子恰好與24.5mL 0.020mol/L的KMnO₄酸性溶液反應(yīng)．則在上述反應(yīng)中，F(xiàn)e²⁺離子與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．羥胺的氧化產(chǎn)物是N₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵元素的化合價(jià)變化可知三價(jià)鐵離子被還原來分析維生素C的作用，并利用還原劑具有還原性來解答；
（2）①根據(jù)鐵元素和氮元素化合價(jià)的變化以及電子守恒知識(shí)來回答；
②氧化劑是化合價(jià)降低元素所在的反應(yīng)物，根據(jù)原子守恒確定N的氧化物中x和y的值；
（3）亞鐵離子可以被高錳酸鉀氧化為三價(jià)鐵離子，根據(jù)電子守恒確定化學(xué)方程式的系數(shù)，據(jù)消耗高錳酸鉀的量確定亞鐵離子的量，結(jié)合羥胺的酸性溶液跟足量的硫酸鐵反應(yīng)的電子守恒來定羥胺的氧化產(chǎn)物．

解答 解：（1）服用維生素C，可使食物中的Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，該轉(zhuǎn)化過程中三價(jià)鐵是氧化劑，維生素C是還原劑，根據(jù)還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性，即維生素C的還原性強(qiáng)于亞鐵離子，
故答案為：還原；氧化；強(qiáng)；
（2）11.4g即0.075molFeSO₄和加入的50mL 0.5mol/L KNO₃溶液反應(yīng)，其中的Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化成Fe³⁺，KNO₃也反應(yīng)完全，并有N_xO_y氮氧化物氣體逸出，則鐵元素化和價(jià)從+2價(jià)升高為+3價(jià)，根據(jù)電子守恒，則0.075mol（3-2）=0.025mol（5-x），解得x=2，所以x=y=1，硝酸的還原產(chǎn)物是一氧化氮，所有的鐵元素化合價(jià)升高了2價(jià)，所有的氮元素化合價(jià)降低了3價(jià)，所以硫酸亞鐵前邊系數(shù)是6，硫酸鐵前邊系數(shù)是3，硝酸鉀前邊系數(shù)是2，一氧化氮前邊系數(shù)是2，根據(jù)元素守恒，硫酸的系數(shù)是4，硫酸鉀的系數(shù)是1，水的系數(shù)是4，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目如下：，
故答案為：6；2；4；1；3；2；4；；
②化合價(jià)降低的N元素所在的反應(yīng)物硝酸是氧化劑，對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物是一氧化氮，
故答案為：KNO₃；NO；
（3）亞鐵離子可以被高錳酸鉀氧化為三價(jià)鐵離子，F(xiàn)e²⁺離子與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
24.5mL 0.020mol/L的KMnO₄酸性溶液消耗亞鐵離子的物質(zhì)的量為：5×0.0245L×0.020mol/L=0.00245mol，
25.00mL 0.049mol/L羥胺的酸性溶液跟足量的硫酸鐵溶液在煮沸條件下反應(yīng)，生成的Fe²⁺離子的反應(yīng)中，鐵元素化合價(jià)降低，氮元素化合價(jià)升高，根據(jù)電子守恒，
設(shè)氮元素化合價(jià)變?yōu)閤價(jià)，
0.00245mol（3-2）=0.02500L×0.049mol/L（x+1），
解得x=1，
所以羥胺的氧化產(chǎn)物是N₂O，
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；N₂O

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)，題目涉及中氧化劑、還原劑及氧化性、還原性，電子轉(zhuǎn)移的表示方法、方程式的書寫和配平等，明確元素的化合價(jià)變化來分析是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．