Question

（1）磁铁矿的主要成分是Fe₃O₄，其组成也可以表示成FeO?Fe₂O₃．现提供以下试剂，从中选择合适的药品，证明磁铁矿石中存在+2价铁元素．
试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、NaOH溶液、KSCN溶液、KMnO₄溶液、氯水
步骤及现象：
取少量磁铁矿石样品，加入过量的______溶解，取溶解后的液体少许，加入______，观察到______现象，可证明磁铁矿石中存在+2价铁元素．
（2）有Fe²⁺、NO^-₃、Fe³⁺、NO、H⁺和H₂O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物．
①请写出该反应的离子方程式（不要求配平）______．
②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______．
③产生2mol还原产物时转移电子的总数为______．

Answer 1

解：（1）由于盐酸中的氯离子能够被高锰酸钾氧化，而硝酸具有很强的氧化性，能够将样品中亚铁离子氧化成铁离子，所以加入过量的稀硫酸溶液样品；取溶解后的液体少许，加入具有氧化性的高锰酸钾溶液，若是高锰酸钾溶液褪色，证明溶液中有亚铁离子，
故答案为：稀硫酸；少量KMnO₄溶液，振荡；紫色褪去；
（2）①亚铁离子具有还原性，硝酸具有氧化性，反应离子方程式为：Fe²⁺+H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+H₂O，
故答案为：Fe²⁺+H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+H₂O；
②硝酸是氧化剂，化合价变化：+5→+2，降低3价；亚铁离子是还原剂，化合价升高1价，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：3，
故答案为：1﹕3；
③还原产物是一氧化氮，化合价变化：+5→+2，生成2mol一氧化氮转移2mol×3=6mol电子，电子数是6N_A，
故答案为：6N_A．
分析：（1）盐酸中的氯离子能够被高锰酸钾氧化，而硝酸具有很强的氧化性，能够将样品中亚铁离子氧化成铁离子，所以加入过量的稀硫酸溶液样品；根据亚铁离子的还原性，使用高锰酸钾溶液检验是否存在亚铁离子；
（2）①根据离子性质及化合价变化找出反应物生成物离子；
②根据化合价升高降低价态判断；
③根据化合价变化找出还原产物，计算出转移的电子的个数．
点评：本题考查亚铁离子检验及氧化还原反应的计算，注意从化合价升降的总数相等的角度计算电子转移的数目，题目难度不大