Question

（13分）材料1：铁及其化合物在工农业、生活中有广泛的应用。高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。

（1）已知：4FeO₄^2－＋10H₂O4Fe(OH)₃＋8OH^－＋3O₂。

K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用有                                     。

（2）将适量K₂FeO₄溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO₄^2－) ＝1.0 mmol·L^－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO₄^2－)的变化，结果见图Ⅰ。该实验的目的是                                                 ；发生反应的△H        0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）FeO₄^2－在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是         （填字母）。

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态

B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO₄^－的分布分数逐渐增大

C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：

   HFeO₄^－＋OH^－＝FeO₄^2－＋H₂O

材料2：化合物K_xFe(C₂O₄) _y·zH₂O(Fe为+3价)是一种光敏感材料，实验室可以用如下方法制备这种材料并测定其组成。

I．制备：

（4）结晶时应将饱和溶液在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是                                                         。

（5）操作Ⅲ的名称是                                     。

Ⅱ．组成测定：

称取0.491g实验所得晶体(假设是纯净物)置于锥形瓶中，加足量蒸馏水和稀H₂SO₄。将C₂O₄^2-完全转化为H₂C₂O₄，用0．10mol·L^-1KMnO₄溶液进行滴定，消耗KMnO₄溶液12．00mL时恰好反应；再加入适量的还原剂，将Fe³⁺完全转化为Fe²⁺，用KMnO₄溶液继续滴定，当Fe²⁺完全氧化时，用去KMnO₄溶液2．00mL。相关反应如下：

2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

（6）配制250mL 0．10mol·L^-1KMnO₄溶液及上述滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有                 和                 。两个滴定中到达终点时溶液颜色为            色，且30秒内不变色。

（7）通过计算，求此光敏材料的化学式                               。

 

Answer 1

【答案】

（共13分）

（1）杀菌消毒、吸附悬浮物（或其他合理答案）（各1分，共2分）

（2）探究温度对FeO₄^2－浓度的影响（或其他合理答案）（1分）  ＞（1分）

（3）C（1分）

（4）黑暗可以防止晶体分解（1分） （5）过滤、洗涤（各1分，共2分）

（6）250mL容量瓶、酸式滴定管（2分）  紫红（1分） (7) K₃Fe(C₂O₄)₃·3H₂O（2分）

【解析】（1）K₂FeO₄中的铁元素化合物高，有很强的氧化性具有杀菌的作用，又因水解可生成胶体，可吸附悬浮物，可用来净水。

（2）（3）均是通过图像收集信息，结合题意及知识的积累进行概念总结。起点高落点低。

（4）（5）（6）考查一些基本的实验操作

（7）MnO₄^-   +     5Fe²⁺   +   8H⁺  =  Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

  0.0002mol      0.001mol

2KMnO₄       +     5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O

0.0012mol          0.003mol

故：可知化学式K_xFe(C₂O₄) _y·zH₂O的y =3，由化合价进一步可知x=3

由0.491g减去K_xFe(C₂O₄) _y·的质量，可求出H₂O 的质量为0.054g，即0.003mol