Question

（13分）材料1：鐵及其化合物在工農(nóng)業(yè)、生活中有廣泛的應用。高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有極強的氧化性，是一種優(yōu)良的水處理劑。

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

K₂FeO₄在處理水的過程中所起的作用有                                    。

（2）將適量K₂FeO₄溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO₄^2－) ＝1.0 mmol·L^－1的試樣，將試樣分別置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，測定c(FeO₄^2－)的變化，結果見圖Ⅰ。該實驗的目的是                                                ；發(fā)生反應的△H        0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）FeO₄^2－在水溶液中的存在形態(tài)如圖Ⅱ所示。下列說法正確的是        （填字母）。

A．不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態(tài)

B．向pH＝10的這種溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO₄^－的分布分數(shù)逐漸增大

C．向pH＝6的這種溶液中加KOH溶液，發(fā)生反應的離子方程式為：

   HFeO₄^－＋OH^－＝FeO₄^2－＋H₂O

材料2：化合物K_xFe(C₂O₄)_y·zH₂O(Fe為+3價)是一種光敏感材料，實驗室可以用如下方法制備這種材料并測定其組成。

I．制備：

（4）結晶時應將飽和溶液在黑暗處等待晶體的析出，這樣操作的原因是                                                        。

（5）操作Ⅲ的名稱是                                    。

Ⅱ．組成測定：

稱取0.491g實驗所得晶體(假設是純凈物)置于錐形瓶中，加足量蒸餾水和稀H₂SO₄。將C₂O₄^2-完全轉化為H₂C₂O₄，用0．10mol·L^-1KMnO₄溶液進行滴定，消耗KMnO₄溶液12．00mL時恰好反應；再加入適量的還原劑，將Fe³⁺完全轉化為Fe²⁺，用KMnO₄溶液繼續(xù)滴定，當Fe²⁺完全氧化時，用去KMnO₄溶液2．00mL。相關反應如下：

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

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

（6）配制250mL 0．10mol·L^-1KMnO₄溶液及上述滴定實驗中所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、錐形瓶外還有                和                。兩個滴定中到達終點時溶液顏色為           色，且30秒內不變色。

（7）通過計算，求此光敏材料的化學式                              。

 

Answer 1

（共13分）

（1）殺菌消毒、吸附懸浮物（或其他合理答案）（各1分，共2分）

（2）探究溫度對FeO₄^2－濃度的影響（或其他合理答案）（1分）  ＞（1分）

（3）C（1分）

（4）黑暗可以防止晶體分解（1分） （5）過濾、洗滌（各1分，共2分）

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

解析:（1）K₂FeO₄中的鐵元素化合物高，有很強的氧化性具有殺菌的作用，又因水解可生成膠體，可吸附懸浮物，可用來凈水。

（2）（3）均是通過圖像收集信息，結合題意及知識的積累進行概念總結。起點高落點低。

（4）（5）（6）考查一些基本的實驗操作

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

 0.0002mol      0.001mol

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

0.0012mol         0.003mol

故：可知化學式K_xFe(C₂O₄)_y·zH₂O的y =3，由化合價進一步可知x=3

由0.491g減去K_xFe(C₂O₄)_y·的質量，可求出H₂O 的質量為0.054g，即0.003mol