18.过渡金属的离子具有很多不同的化合价，并且不同价态会有不同的颜色。钒离子的颜色尤其多。用锌瓶盛装含钒的溶液经常被用于化学演示，因为这溶液的颜色会随着钒元素的化合价态改变而改变，分别变成黄色、蓝色、绿色、淡紫色等。
+2价钒离子（V2+）经常被用于氧化还原滴定含Fe3+的未知浓度溶液，使在酸性环境中的Fe3+转变成Fe2+。
（1）请写出该反应的离子方程式 。
Fiona，一个年轻的分析化学家，决定配制0．500mol/L的+2价钒离子的硫酸盐溶液（VS O4），她用一瓶含结晶水的硫酸氧钒溶液（ VOSO4·2H2 0），但这溶液中溶解了夹杂少量水银催化剂的过量锌粒。由于天色将晚，Fiona决定先把溶液过滤并放置，以便第二天可以完成滴定。可是，事与愿违，Fiona发现她精心准备的淡紫色溶液，居然部分转变成了浅绿色。 （2）写出在空气中V 2+发生的可能反应_______
Fiona粗略地了解了一些原理后，决定用上图装置进行滴定。这个装置便于制取和存储v2+，并且充满H2以隔绝空气。
Fiona懂得很少量的溶解氧也能影响滴定效果。为了求得Fe3+溶液浓度，她往Fe3+溶液中滴加饱和Na2CO3溶液，生成红褐色沉淀；接着又滴加稀盐酸，产生了气泡。这些气泡用以赶跑溶液中很少量的溶解氧。
（3）写出生成红褐色沉淀可能的离子方程式 。
取25．00 rnL Fe2+。溶液用V 2+标准溶液滴定。滴定过程中的指示剂为KSCN。所需标准液的体积平均为22．14 moL。
（4）Fe2+溶液的浓度为 mol//L。（计算结果保留3位有效数字）。
为了改进滴定的精确度，V 2+溶液用标准KMnO4溶液滴定。已知反应中V 2+转变为VO3-，MnO4-转变为Mn2+
（5）写出V 2+和MnO4-反应的离子方程式 。
19.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如
下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：
沉淀物 开始沉淀 完全沉淀 回答下列问题：
（1）反应Ⅰ中发生的氧化还原反应的化学方程式为 。 （2）加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的________(填“Fe3”、“Fe2”或“Al3”)
＋
＋
＋
Fe(OH)3 2.3 3.2 Fe(OH)2 7.5 9.7 Al(OH)3 3.4 4.4 沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是______________________。
（3）反应Ⅱ的离子方程式为 ___。在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况)，则相当于节约NaNO2的物质的量为________。
（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2离子，可部分水解生成Fe2(OH)24聚合离子。该
＋
＋
水解反应的离子方程式为____________________________。
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2，应使用的试剂为
＋
－
＋
________(填字母)。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
20.铁是应用最广泛的金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。
(1)已知铁元素可以形成氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁3种氧化物，其中四氧化三铁是一种复杂的化合物，请写出四氧化三铁与足量稀硝酸反应的化学方程式： 。
(2)取铁钉6.0g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。 ①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。写出生成Fe2+所有可能的离子方程式： ，若要确认溶液X中既有Fe2+，又有Fe3+，应选用 （选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性KMnO4溶液和KSCN溶液
②乙同学取336 mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的化学方程式为： 。然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。 (3)已知常温下Ksp[Fe(OH)3] =1.25×10-36，则Fe(NO3)3溶液中加入KOH溶液到
pH= 时 Fe3+才能完全沉淀 (当溶液中某种离子浓度小于10-5mol·L-1时可看作完全沉淀，lg2 =0.3，lg5 =0.7)，
参考答案
1.B 2.D
解析：将Al65Cu23Fe12看做65摩尔铝、23摩尔铜、12摩尔铁组成的混合物，只有铝与烧碱反应放出氢气，氢气的物质的量是65×3/2=97.5(mol)；与盐酸反应时，铝和铁都反应，放出氢气的物质的量是65×3/2+12=109.5（mol）；与稀硝酸反应时三种金属都溶解放出NO气体，放出NO的物质的量是65+23×2/3+12=92.3(mol)；所以产生气体物质的量关系为n（稀硝酸） 解析：实验①②都有金属剩余，则溶液中金属离子为+2价，①再加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为18g-9.6g＝8.4g，生成NO的体积为4480mL-2240mL＝2240mL，NO物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应金属的物质的量为0.1mol×3÷2＝0.15mol，参加反应金属的平均摩尔质量为8.4g÷0.15mol＝56g/mol，故该过程只有Fe参加反应，即实验①只有Fe参与反应。A正确；②接着加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为9.6g，生成NO的体积为6720mL-4480mL＝2240mL，NO物质的量为0.1mol，若该过程只有Cu参加反应，根据电子转移守恒，则Cu的质量＝0.1mol×3÷2×64g/mol＝9.6g，等于参加反应金属的质量，故该过程只有Cu反应，且Cu恰好完全反应，故加入200mL硝酸时，Fe的存在形式是硝酸亚铁。在实验③的基础上再加入100mL硝酸，硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO。B、原混合物总质量为[（16.8-9.6）×2+9.6] ×4=105.6g，正确；C、实验①发生反应3Fe+8HNO3＝3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成NO的物质的量为0.1mol，根据方程式可知，参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol×4＝0.4mol，故硝酸的物质的量浓度＝0.4mol÷0.1L＝4mol/L，正确；③再加入100mL硝酸，硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO。 故V＞6720。 4.C 解析：n（HCl）=3mol/L×0.1L=0.3mol，n（NaOH）=3mol/L×0.1L=0.3mol，n（Al）= =0.1mol， ﹣ ﹣ 2Al++6H+=2Al3++3H2↑、2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑，根据方程式知，Al和HCl完全反应需要n（HCl）=3n（Al）=0.3mol，所以Al和HCl恰好完全反应生成氯化铝； 根据方程式知，Al和NaOH完全反应需要n（NaOH）=n（Al）=0.1mol＜0.3mol，所以NaOH有剩余，A．根据以上分析知，X溶液中溶质是AlCl3，Y溶液溶质为NaAlO2、NaOH，故A错误；B．加入溶液后先没有生成沉淀，则溶液中还发生其它反应，则该溶液应该是Y溶液，先发生酸碱中和反应，所以b曲线表示的是向Y溶液中加入HCl溶液，故B错误；C．在