Question

15．納米Fe₃O₄被廣泛地用作磁流體的磁性粒子．水熱法制備Fe₃O₄納米顆粒的反應(yīng)是：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+x OH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O?
（1）水熱法所制得的水基磁流體超過(guò)30天都未出現(xiàn)分層和混濁現(xiàn)象，因?yàn)樵摲稚⑾凳悄z體；
（2）上述反應(yīng)方程式x=4；
（3）該反應(yīng)中1molFe²⁺被氧化時(shí)，被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為0.25mol；
（4）實(shí)驗(yàn)室用Na₂S₂O₃固體配制100mL 0.0100mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液．請(qǐng)按配制的過(guò)程填寫(xiě)選用儀器的順序：④⑤①③② （填編號(hào)）；
①玻璃棒 ②膠頭滴管 ③100mL容量瓶 ④天平 ⑤50mL燒杯
（5）配制0.0100mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，下列操作使所配溶液濃度偏高的是BE．
A．沒(méi)有用蒸餾水洗滌燒杯                   B．定容時(shí)俯視容量瓶刻度線
C．配制前容量瓶洗凈后沒(méi)干燥               D．搖勻后見(jiàn)液面下降，再加水至刻度線
E．用天平稱(chēng)量藥品時(shí)，左盤(pán)低，右盤(pán)高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)膠體的性質(zhì)分析；
（2）從電荷守恒的角度分析解答；
（3）可配平反應(yīng)的離子方程式：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，反應(yīng)中3Fe²⁺→Fe₃O₄，當(dāng)3molFe²⁺參加反應(yīng)時(shí)，有2molFe²⁺化合價(jià)升高，反應(yīng)中Fe和S元素的化合價(jià)升高，被氧化，O₂為氧化劑，根據(jù)方程式分析；
（4）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要稱(chēng)量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作解答；
（5）滴定過(guò)程中誤差的分析方法是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液消耗的體積變化分析，通過(guò)定量關(guān)系c（溶質(zhì)）=$\frac{n（溶質(zhì)）}{V（溶液）}$進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析判斷．

解答 解：（1）Fe₃O₄納米顆粒在水中形成膠體，膠體較穩(wěn)定，不易分層和混濁，故答案為：膠體；
（2）由電荷守恒可知，（+2）×3+（-2）×2+x×（-1）=-2，則x=4，故答案為：4；
（3）Fe、S元素的化合價(jià)升高，O元素的化合價(jià)降低，由反應(yīng)可知，每生成1mol Fe₃O₄，消耗3molFe²⁺，其中有2molFe²⁺被氧化生成+3價(jià)，則被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為$\frac{2}{2×（2-0）}$mol=0.5mol，所以1molFe²⁺被氧化時(shí)，被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為0.25mol；
故答案為：0.25．
（4）配制步驟有稱(chēng)量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作．
先用天平稱(chēng)量溶質(zhì)的質(zhì)量，在燒杯中溶解，并用玻璃棒攪拌，冷卻后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加至凹液面與刻度線水平相切，蓋好瓶塞搖勻，故選用儀器的先后順序是：④⑤①③②
故答案為：④⑤①③②；
（5）通過(guò)定量關(guān)系c（溶質(zhì)）=$\frac{n（溶質(zhì)）}{V（溶液）}$進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析判斷
A．沒(méi)有用蒸餾水洗滌燒杯，燒杯中會(huì)殘留部分溶質(zhì)，則轉(zhuǎn)入容量瓶的溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少，則c（溶質(zhì)）偏低，故A不符合；
B．定容時(shí)俯視刻度線，加入水定容，得到的溶液低于刻度線，c（溶質(zhì)）偏大，故B符合；
C．將燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸餾水，對(duì)配制溶液濃度無(wú)影響，故C不符合；
D．搖勻后見(jiàn)液面下降，再加水至刻度線，導(dǎo)致加水超過(guò)刻度線，V偏大，故c（溶質(zhì)）偏低，故D不符合；
E．用天平稱(chēng)量藥品時(shí)，左盤(pán)低，右盤(pán)高，說(shuō)明稱(chēng)得溶質(zhì)偏多，n增大，c（溶質(zhì)）偏大，故E符合；
故答案為：BE．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)、溶液的配制、誤差分析等，把握電荷守恒和反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化以及誤差分析的方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生分析能力和計(jì)算能力的考查，題目難度中等．