Question

铁及铁的化合物在生产、生活中都有广泛应用．请回答下列问题：
（1）钢铁在空气中容易发生电化学腐蚀而生锈，请写出钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时的正极反应方程式

 

．
（2）黄铁矿（FeS₂）是工业生产硫酸的重要原料，其中所发生的一个反应为：3FeS₂+8O₂

高温  .

6SO₂+Fe₃O₄，则3molFeS₂参加反应转移

 

mol电子．
（3）FeCl₃溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，该反应的离子方程式为

 

．
（4）治疗缺铁性贫血可用硫酸亚铁缓释片（Ferrous Sulfate Sustained Release Tablets），其主要成分是FeSO₄?7H₂O，其说明书上常写有“本品不应与浓茶同服”、“维生素C与本品同服，有利于本品吸收”等．维生素C对硫酸亚铁缓释片的主要作用是

 

．
某同学为测定某硫酸亚铁缓释片中FeSO₄的含量进行了以下实验：
Ⅰ．取10片补血剂，称量，除去糖衣，研细，置于小烧杯中；
Ⅱ．加60mL稀硫酸与新沸过的冷水适量，振摇，使硫酸亚铁缓释片溶解；
Ⅲ．配制成250mL溶液，并从中准确量取20.00mL溶液，用一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定．
①步骤Ⅱ中，稀硫酸的作用是

 

．
②配平下列化学方程式：

 

KMnO₄+

 

FeSO₄+

 

H₂SO₄=

 

Fe₂（SO₄）₃+

 

MnSO₄+

 

K₂SO₄+

 

H₂O
③该滴定实验中应选择

 

式滴定管，滴定达到终点时溶液的颜色是

 

色．
④若每消耗10mL酸性高锰酸钾溶液相当于含0.152g FeSO₄，则该高锰酸钾溶液的物质的量浓度是

 

．

Answer 1

分析：（1）钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时正极氧气得到电子生成氢氧根离子；
（2）Fe、S元素的化合价升高，O元素的化合价降低，根据电子守恒计算出转移的电子的物质的量；
（3）根据氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁写出离子方程式；
（4）根据亚铁离子的性质推断维生素C具有的性质；
①根据亚铁离子在溶液中能够发生水解分析；
②根据化合价升降相等配平反应的化学方程式；
③根据高锰酸钾溶液具有强氧化性选择滴定管类型；
④根据硫酸亚铁的物质的量及反应方程式计算出高锰酸钾溶液的物质的量浓度．

解答：解：（1）钢铁在空气中容易发生电化学腐蚀而生锈，发生吸氧腐蚀时正极氧气得到电子生成氢氧根离子，反应的离子方程式为：O₂+4e+2H₂O=4OH^-，
故答案为：O₂+4e+2H₂O=4OH^-；
（2）根据反应3FeS₂+8O₂

高温  .

6SO₂+Fe₃O₄，3molFeS₂参加反应，消耗8mol氧气，O元素的化合价变化为：-2→0，转移的电子为8mol×2×（2-0）=32mol，故答案为：32；
（3）氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，该离子反应为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（4）根据题中信息可知，亚铁离子容易被氧化，而维生素C具有还原性，能够防止Fe²⁺被氧化，
故答案为：防止Fe²⁺被氧化；  
①硫酸亚铁溶液中，亚铁离子能够发生水解生成氢氧化亚铁和氢离子，加入稀硫酸增大了溶液中氢离子浓度，能够抑制亚铁离子的水解，
故答案为：抑制FeSO₄水解；
②反应中，高锰酸价中锰元素化合价变化为：+7→+2，化合价降低5价，硫酸亚铁中铁元素化合价变化为：+2→+3，化合价升高1价，硫酸铁中含有2个铁原子，铁元素化合价至少升高：1×=2价，化合价变化的最小公倍数为10，所以高锰酸钾的计量数为2，硫酸亚铁的计量数为10，根据质量守恒，硫酸锰计量数为2，硫酸铁计量数为5，再利用观察法配平，反应的化学方程式为：2KMnO₄+10FeSO₄+8H₂SO₄=5Fe₂（SO₄）₃+2MnSO₄+1K₂SO₄+8H₂O，
故答案为：2；10；8；5；2；1；8；
③高锰酸钾溶液具有强氧化性，能够氧化碱式滴定管的橡胶管，所以应该选用酸式滴定管盛装高锰酸钾溶液；滴定结束前溶液为无色，滴定结束时溶液变成紫色，
故答案为：酸；紫（或紫红）；
 ④0.152g硫酸亚铁的物质的量为：

0.152g

152g/mol

=0.001mol，根据反应2KMnO₄+10FeSO₄+8H₂SO₄=5Fe₂（SO₄）₃+2MnSO₄+1K₂SO₄+8H₂O可知，n（KMnO₄）=

2

10

n（FeSO₄）=0.001mol×0.2=0.0002mol，高锰酸钾溶液的浓度为：

0.0002mol

0.01L

=0.02 mol/L，
故答案为：0.02 mol/L．

点评：本题考查了铁盐和亚铁盐的转变、金属的电化学腐蚀、氧化还原写方程式的配平等知识，题目难度中等，涉及的知识点较多，侧重对学生基础知识的训练和检验．有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．