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(wèn)題：

（1）步驟①中需用1.50 mol·L^－1的硫酸100mL，若用18.4mol·L^－1的濃硫酸來(lái)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。

（1）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(wú)色無(wú)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。

（2）MFe₂O₄可以與氫氣反應(yīng)制備新型納米材料氧缺位鐵酸鹽MFe₂O_x (3<x<4)，其中M表示+2價(jià)的金屬元素，常溫下，MFe₂O_x能使工業(yè)廢氣中的SO₂轉(zhuǎn)化為S，達(dá)到回收硫、凈化空氣目的，轉(zhuǎn)化過(guò)程表示如下：

 

則可以判斷x        y，氧化性：MFe₂O_y        SO₂（填“＞”、“＜”或“=”）

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ．（1）8.2（2）2Fe^2＋＋Cl₂＝2Fe^3＋＋2Cl^－（3）酸式滴定管(或移液管)    （4）35.7%

Ⅱ．（1）4FeO₄^2-+ 10H₂O ＝ 4Fe(OH)₃(膠體) +8OH^－ + 3O₂↑；聚沉（或吸附）（2）＜；＜.

【解析】

試題分析：Ⅰ．在溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，利用稀釋公式C₁V₁=C₁V₂可得1.50 mol·L^－1×100m=18.4mol·L^－1×Vml,解得V=8.2ml. （2）步驟②通入Cl₂的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，離子方程式是2Fe^2＋＋Cl₂＝2Fe^3＋＋2Cl^－（3）氯化鐵溶液顯酸性要用移液管或酸式滴定管來(lái)量取，防止腐蝕堿式滴定管的橡膠管。（4）2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²+SO₄^2-+2H⁺可利用鐵離子與亞硫酸根離子的關(guān)系求解得到原來(lái)的固體中含有鐵的總物質(zhì)的量為0.05mol，質(zhì)量為0.05mol×6g/mol=2.8g.所以在鐵觸媒中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.8g/7.84g×100℅=35.7%.Ⅱ．K₂FeO₄有強(qiáng)的氧化性，能殺菌、消毒，它本身被還原為鐵離子，鐵離子在溶液中水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體，氫氧化鐵膠體吸附水中的懸浮物使之變?yōu)槌恋�，從而達(dá)到凈化水的目的。K₂FeO₄處理中性廢水時(shí)與水反應(yīng)的離子方程式為：4FeO₄^2-+ 10H₂O ＝ 4Fe(OH)₃(膠體) +8OH^－ + 3O₂↑

考點(diǎn)：考查鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用及溶液稀釋問(wèn)題等的知識(shí)。