Question

Ⅰ.鐵鹽、亞鐵鹽是實(shí)驗(yàn)室常用的藥品。
請(qǐng)根據(jù)題意，完成下列填空：
(1)向酸化的FeCl₃溶液中逐滴加入KI溶液，溶液變成棕褐色。該反應(yīng)的離子方程式為________________。
(2)向酸化的FeSO₄溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，沒有什么明顯變化，再滴加雙氧水，溶液變血紅色。繼續(xù)滴加雙氧水，血紅色逐漸褪去，且有氣泡產(chǎn)生。
寫出上述變化中，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
①____________________________________；
②Fe^3＋＋3SCN^－=Fe(SCN)₃；
③11H₂O₂＋2SCN^－=2SO₄^2—＋2CO₂↑＋N₂↑＋10H₂O＋2H^＋
若生成1 mol N₂，H₂O₂和SCN^－的反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________ mol。
(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，推斷Fe^2＋、I^－和SCN^－的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_______。
Ⅱ.某課題組利用Fe粉和KNO₃溶液反應(yīng)，模擬地下水脫氮過程，探究脫氮原理。
(4)實(shí)驗(yàn)前：①先用0.1 mol·L^－1 H₂SO₄洗滌Fe粉，其目的是__________，然后用蒸餾水洗滌至中性；②將KNO₃溶液的pH調(diào)至2.5；③為防止空氣中的O₂對(duì)脫氮的影響，應(yīng)向KNO₃溶液通入________(寫化學(xué)式)。
(5)如圖表示足量Fe粉還原上述KNO₃溶液過程中，測(cè)出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時(shí)間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請(qǐng)根據(jù)圖中信息寫出t₁時(shí)刻前該反應(yīng)生成的陽離子分別是________、________。t₁時(shí)刻后，該反應(yīng)仍在進(jìn)行，溶液中NH₄⁺的濃度在增大，F(xiàn)e^2＋的濃度卻沒有增大，可能的原因是__________________。

Answer 1

Ⅰ.(1)2Fe^3＋＋2I^－=2Fe^2＋＋I(xiàn)₂
(2)2Fe^2＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe^3＋＋2H₂O　22
(3)I^－＞Fe^2＋＞SCN^－
Ⅱ.(4)除去Fe粉表面的鐵銹(Fe₂O₃)等雜質(zhì)　N₂
(5)Fe^2＋、NH₄⁺　溶液的pH增大，F(xiàn)e^2＋形成了Fe(OH)₂(或與溶液中OH^－結(jié)合)

(1)Fe^3＋能氧化I^－，離子方程式為2Fe^3＋＋2I^－=2Fe^2＋＋I(xiàn)₂。
(2)Fe^2＋和SCN^－不反應(yīng)，當(dāng)加入H₂O₂時(shí)，發(fā)生2Fe^2＋＋2H^＋＋H₂O₂=2Fe^3＋＋2H₂O，然后Fe^3＋和SCN^－反應(yīng)生成血紅色溶液，繼續(xù)滴加H₂O₂，SCN^－被氧化。根據(jù)反應(yīng)③，當(dāng)有1 mol N₂生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為11×2×[－1－(－2)] mol＝22 mol。(注：根據(jù)氧化劑計(jì)算方便)
(3)根據(jù)(1)(2)中方程式可得還原性I^－＞Fe^2＋＞SCN^－。(根據(jù)還原劑還原性大于還原產(chǎn)物還原性)
(4)因?yàn)镕e粉表面有鐵銹，所以應(yīng)預(yù)先用H₂SO₄除去。因?yàn)镕e粉在溶液中能被O₂氧化，所以應(yīng)通入N₂排除O₂的干擾。
(5)根據(jù)圖中信息，F(xiàn)e粉被NO₃^—氧化成Fe^2＋，其本身被還原成NH₄⁺，在此過程中堿性增強(qiáng)，因?yàn)橛蠴H^－生成，F(xiàn)e^2＋與之反應(yīng)生成Fe(OH)₂沉淀，造成Fe^2＋的濃度變化不大。