Question

四氧化三鐵納米微�？捎糜谕苛�、油墨、隱身材料、磁記錄、電極材料、催化劑等多領域，實驗室可通過下列方法制備：將一定物質的量比的FeCl₂?4H₂O和FeCl₃?6H₂O用蒸餾水溶解之后，在不斷通入N₂的條件下加入足量氨水，并控制反應溫度在240～250℃，充分反應后經過濾，洗滌，干燥得到產品．
（1）上述制備過程中，檢驗洗滌是否干凈的方法是______．
（2）產品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質的量之比測定方法如下：稱取23.2g樣品于燒杯中，加入加熱煮沸后的稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，待固體完全溶解后，向所得溶液中加入10.0g銅粉充分反應后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6g．取濾液體積的用濃度為0.200mol?L^-1的酸性KMnO₄滴定，至終點時消耗KMnO₄溶液體積29.80mL．計算產品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質的量之比．（寫出計算過程）
（3）產品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質的量之比略大于2：1的可能原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）可以根據最后一次的濾液是否含有氯離子判斷是否反應完全；
（2）根據銅和三價鐵離子的反應及高錳酸鉀和亞鐵離子的反應計算出其物質的量之比；
（3）根據亞鐵離子具有還原性，容易被氧化成鐵離子分析．
解答：解：（1）若最后一次的濾液中不含氯離子，說明沉淀完全，檢驗方法是：取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴AgNO₃溶液，若不出現白色渾濁，表示已洗滌完全，
故答案是：取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴AgNO₃溶液，若不出現白色渾濁，表示已洗滌完全（其它合理答案亦可）；
（2）固體有剩余，說明銅質量，反應的銅的質量：10g-3.6g=6.4g，物質的量是：0.1mol，根據電子守恒找出關系式：2Fe³⁺～Cu，n（Fe³⁺）=0.2mol；
高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子，根據電子守恒得出關系式：KMnO₄～5Fe²，消耗的高錳酸鉀的物質的量是：10×0.200mol?L^-1×0.02980L=0.0596mol，亞鐵離子的物質的量是：0.0596mol×5=0.98mol，
所以產品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質的量之比是：2：0.98=100：49，
答：產品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質的量之比是：2：0.98=100：49；
（3）由于亞鐵離子容易被氧化成鐵離子，產品中Fe³⁺和Fe²⁺的物質的量之比略大于2：1，
故答案是：制備或測定過程中少量Fe²⁺被氧化了．
點評：本題考查了制取四氧化三鐵納米微粒、計算亞鐵離子和鐵離子含量，注意分析題中信息，根據所學知識完成，本題難度中的．