Question

（10分）鐵元素的化合價有+2、+3兩種，磁鐵礦的主要成分是Fe₃O₄，能與鹽酸反應生成兩種鹽。
（1）請用鐵的+2價、+3價的氧化物形式表示Fe₃O₄可寫成___________________
（2）寫出Fe₃O₄與鹽酸反應的離子方程式_________________。
（3）設計實驗驗證反應后溶液中含有Fe³⁺所用的試劑和反應的化學方程式__________、______________。
（4）設計實驗驗證反應后溶液中不含Fe³⁺而可能含有Fe²⁺。進行實驗操作的順序有：①加入足量氯水，②加入足量高錳酸鉀溶液，③加入少量硫氰化鉀溶液，選擇所需要的試劑及先后的順序是______________（注意先后順序）。
（5）將反應后的溶液中Fe³⁺全部轉化為Fe²⁺，最適宜的物質是選用___________。
（6）將反應后的溶液中Fe²⁺全部轉化為Fe³⁺，選用的綠色試劑是H₂O₂ ，H₂O₂在酸性的條件下將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，寫出反應的離子方程式___________________。

Answer 1

(10分) (1)FeO·Fe₂O₃ （1分）     (2)Fe₃O₄＋8H^＋＝2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O （2分）
(3)KSCN （1分）     FeCl₃＋3KSCN＝Fe(SCN)₃＋3KCl　（2分）
(4) ③① （1分）     (5)鐵　（1分）
(6)2Fe²⁺＋H₂O₂＋2H^＋＝2Fe³⁺＋2H₂O （2分）

試題分析：（1）設四氧化三鐵中+2價、+3價的鐵分別是a和b，則a＋b＝3、2a＋3b＝4×2，解得x＝1、b＝2，所以鐵的+2價、+3價的氧化物形式表示Fe₃O₄可寫成FeO·Fe₂O₃。
（2）根據（1）可知，Fe₃O₄與鹽酸反應的離子方程式為Fe₃O₄＋8H^＋＝2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O。
（3）鐵離子能和KSCN溶液反應使溶液顯紅色，所以驗證反應后溶液中含有鐵離子的試劑使KSCN溶液，反應的化學方程式是FeCl₃＋3KSCN＝Fe(SCN)₃＋3KCl。
（4）驗證反應后溶液中不含Fe³⁺而可能含有Fe²⁺，則首先應該加入KSCN溶液，如果不變色，再加入氧化劑。由于酸性高錳酸鉀溶液是紫紅色，所以選擇的氧化劑最好是新制的氯水，答案是③①。
（5）鐵離子能把鐵氧化生成亞鐵離子，而鐵離子也是被還原生成亞鐵離子，所以將反應后的溶液中Fe³⁺全部轉化為Fe²⁺，最適宜的物質是選用鐵。
（6）雙氧水的還原產物是水，則反應的離子方程式是2Fe²⁺＋H₂O₂＋2H^＋＝2Fe³⁺＋2H₂O。
點評：該題是中等難度的試題，試題綜合性強，考查的知識點比較多。該題再注重對性質基礎知識考查和鞏固的圖示，主要是側重培養學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯思維能力和創新思維能力。