Question

铁及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。
Ⅰ．铁触媒(＋2价铁和＋3价铁组成的氧化物)是工业合成氨的催化剂。某学习小组用下列流程测定铁触媒的含铁量。根据题意回答相关问题：

（1）步骤①中需用1.50 mol·L^－1的硫酸100mL，若用18.4mol·L^－1的浓硫酸来配制，则需要用量筒量取浓硫酸        mL
（2）步骤②通入Cl₂的目的是                 （用离子方程式表示）
（3）步骤④后需用           (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
（4）步骤⑤消耗0.10mol·L^－1的Na₂SO₃溶液25.00mL，则铁触媒中铁的质量分数为             。
Ⅱ．目前的研究表明，铁的某些含氧酸盐可用于工业废水、废气的处理。
（1）用K₂FeO₄处理中性废水时与水反应生成氢氧化铁胶体，并放出无色无味的气体和其它物质，写出反应的离子反应方程式                     ，处理废水时既利用K₂FeO₄强氧化性，又利用生成氢氧化铁胶体的            作用。
（2）MFe₂O₄可以与氢气反应制备新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe₂O_x (3<x<4)，其中M表示+2价的金属元素，常温下，MFe₂O_x能使工业废气中的SO₂转化为S，达到回收硫、净化空气目的，转化过程表示如下：

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

Answer 1

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(胶体) +8OH^－ + 3O₂↑；聚沉（或吸附）（2）＜；＜.

试题分析：Ⅰ．在溶液稀释前后溶质的物质的量不变，利用稀释公式C₁V₁=C₁V₂可得1.50 mol·L^－1×100m=18.4mol·L^－1×Vml,解得V="8.2ml." （2）步骤②通入Cl₂的目的是把亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式是2Fe^2＋＋Cl₂＝2Fe^3＋＋2Cl^－（3）氯化铁溶液显酸性要用移液管或酸式滴定管来量取，防止腐蚀碱式滴定管的橡胶管。（4）2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²+SO₄^2-+2H⁺可利用铁离子与亚硫酸根离子的关系求解得到原来的固体中含有铁的总物质的量为0.05mol，质量为0.05mol×6g/mol=2.8g.所以在铁触媒中铁的质量分数为2.8g/7.84g×100℅=35.7%.Ⅱ．K₂FeO₄有强的氧化性，能杀菌、消毒，它本身被还原为铁离子，铁离子在溶液中水解产生氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体吸附水中的悬浮物使之变为沉淀，从而达到净化水的目的。K₂FeO₄处理中性废水时与水反应的离子方程式为：4FeO₄^2-+ 10H₂O ＝ 4Fe(OH)₃(胶体) +8OH^－ + 3O₂↑