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30天都未出現(xiàn)分層和混濁現(xiàn)象，因為該分散系是膠體；
（2）上述反應方程式x=4；
（3）該反應中1molFe²⁺被氧化時，被Fe²⁺還原的O₂的物質的量為0.25mol；
（4）實驗室用Na₂S₂O₃固體配制100mL 0.0100mol/L標準溶液．請按配制的過程填寫選用儀器的順序：④⑤①③② （填編號）；
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標準溶液時，下列操作使所配溶液濃度偏高的是BE．
A．沒有用蒸餾水洗滌燒杯                   B．定容時俯視容量瓶刻度線
C．配制前容量瓶洗凈后沒干燥               D．搖勻后見液面下降，再加水至刻度線
E．用天平稱量藥品時，左盤低，右盤高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)膠體的性質分析；
（2）從電荷守恒的角度分析解答；
（3）可配平反應的離子方程式：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，反應中3Fe²⁺→Fe₃O₄，當3molFe²⁺參加反應時，有2molFe²⁺化合價升高，反應中Fe和S元素的化合價升高，被氧化，O₂為氧化劑，根據(jù)方程式分析；
（4）根據(jù)配制一定物質的量濃度的溶液需要稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作解答；
（5）滴定過程中誤差的分析方法是依據(jù)標準液消耗的體積變化分析，通過定量關系c（溶質）=$\frac{n（溶質）}{V（溶液）}$進行實驗分析判斷．

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元素的化合價升高，O元素的化合價降低，由反應可知，每生成1mol Fe₃O₄，消耗3molFe²⁺，其中有2molFe²⁺被氧化生成+3價，則被Fe²⁺還原的O₂的物質的量為$\frac{2}{2×（2-0）}$mol=0.5mol，所以1molFe²⁺被氧化時，被Fe²⁺還原的O₂的物質的量為0.25mol；
故答案為：0.25．
（4）配制步驟有稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作．
先用天平稱量溶質的質量，在燒杯中溶解，并用玻璃棒攪拌，冷卻后轉移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，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）通過定量關系c（溶質）=$\frac{n（溶質）}{V（溶液）}$進行實驗分析判斷
A．沒有用蒸餾水洗滌燒杯，燒杯中會殘留部分溶質，則轉入容量瓶的溶質的物質的量減少，則c（溶質）偏低，故A不符合；
B．定容時俯視刻度線，加入水定容，得到的溶液低于刻度線，c（溶質）偏大，故B符合；
C．將燒杯中溶液轉移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸餾水，對配制溶液濃度無影響，故C不符合；
D．搖勻后見液面下降，再加水至刻度線，導致加水超過刻度線，V偏大，故c（溶質）偏低，故D不符合；
E．用天平稱量藥品時，左盤低，右盤高，說明稱得溶質偏多，n增大，c（溶質）偏大，故E符合；
故答案為：BE．

點評 本題考查氧化還原反應、溶液的配制、誤差分析等，把握電荷守恒和反應中元素的化合價變化以及誤差分析的方法為解答的關鍵，側重學生分析能力和計算能力的考查，題目難度中等．