Question

14．高鐵酸鉀（K₂FeO₄，摩爾質量的198g/mol）是一種優良的水處理劑，其適用的pH范圍比含氯藥劑廣，能除去廢水中的有機污染物、重金屬離子以及使廢水脫色、脫臭，還可以控制冷凝循環水中生物黏垢的形成．
實驗室對其含量的分析方法如下：稱取一定量的高鐵酸鉀樣品，置于錐形瓶中，加適量水溶液，加入足量碘化鉀，充分反應后加入少量硫酸和指示劑，用標準Na₂S₂O₃溶液滴定至終點（2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI）．已知：Fe³⁺+I^-→Fe²⁺+I₂．回答下列問題：
（1）請寫出酸性條件下，高鐵酸鉀與足量碘化鉀反應的離子方程式：FeO₄^2-+4I^-+8H⁺=Fe²⁺+2I₂+4H₂O．
（2）分析操作中使用的指示劑通常為D（填字母）．
A．甲基橙  B．甲基紅  C．酚酞  D．淀粉溶液
（3）若稱量樣品的質量為0.2500g，滴定用去0.2000mol/L的Na₂S₂O₃標準液20.00mL，請計算樣品的純度39.6%．

Answer 1

分析 （1）高鐵酸鉀具有強氧化性，與足量KI在酸性條件下反應生成Fe²⁺、I₂與水；
（2）碘與淀粉變藍色，碘反應完畢時藍色褪色，可以用淀粉溶液作指示劑；
（3）根據Fe元素守恒、電子轉移守恒及2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI可得關系式：K₂FeO₄～4I₂～8Na₂S₂O₃，據此計算K₂FeO₄的質量，進而計算其純度．

解答 解：（1）高鐵酸鉀具有強氧化性，與足量KI在酸性條件下反應生成Fe²⁺、I₂與水，反應離子方程式為：FeO₄^2-+4I^-+8H⁺=Fe²⁺+2I₂+4H₂O，
故答案為：FeO₄^2-+4I^-+8H⁺=Fe²⁺+2I₂+4H₂O；
（2）碘與淀粉變藍色，碘反應完畢時藍色褪色，可以用淀粉溶液作指示劑，故答案為：D；
（3）根據Fe元素守恒及2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI、2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂可得關系式：K₂FeO₄～4I₂～8Na₂S₂O₃，消耗Na₂S₂O₃為0.02L×0.2mol/L=0.004mol，由關系式可知n（K₂FeO₄）=$\frac{1}{8}$n（Na₂S₂O₃）=0.0005mol，故m（K₂FeO₄）=0.0005mol×198g/mol=0.099g，故K₂FeO₄的純度為$\frac{0.099g}{0.25g}$×100%=39.6%，
故答案為：39.6%．

點評 本題考查氧化還原反應滴定及計算，（3）中注意利用關系式計算，難度中等．