Question

2．工業(yè)上從4J29合金（鐵鈷鎳合金）廢料中提取鈷和鎳，一般先用硫酸溶解合金使之成為Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺，再把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，從而使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為某種沉淀析出，達(dá)到與Ni²⁺、Co²⁺分離的目的．生產(chǎn)上要使Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而不使Co²⁺、Ni²⁺被氧化的試劑是NaClO或NaClO₃（均含少量H₂SO₄）溶液．
（1）請(qǐng)寫出NaClO氧化Fe²⁺的離子方程式：ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺═Cl^-+2Fe³⁺+H₂O，在實(shí)際生產(chǎn)中常采用NaClO₃來(lái)氧化Fe²⁺比較合算，其理由是相同質(zhì)量NaClO₃比NaClO能氧化更多的Fe²⁺．
（2）在Fe（OH）₃+ClO^-+OH^----FeO₄^2-+Cl^-+H₂O（未配平）中，OH^-的計(jì)量數(shù)為4
（3）已知有3.21g Fe（OH）₃參加了（2）中反應(yīng)，共轉(zhuǎn)移了0.09N_A個(gè)電子（用N_A表示）
（4）根據(jù)上述（2）（3）題推測(cè)FeO₄^2-能與下列哪些物質(zhì)反應(yīng)AC（只填序號(hào)）．
A．SO₂       B．Cl₂        C．H₂S      D．O₂．

Answer 1

分析 （1）NaClO氧化Fe²⁺，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，Cl元素的化合價(jià)降低；采用NaClO₃來(lái)氧化Fe²⁺比較合算，與相同質(zhì)量時(shí)得電子能力有關(guān)；
（2）由電荷、電子守恒可知，反應(yīng)為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（3）有3.21g Fe（OH）₃參加了（2）中反應(yīng)，結(jié)合n=$\frac{m}{M}$及元素化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子；
（4）FeO₄^2-具有強(qiáng)氧化性，與具有還原性的物質(zhì)反應(yīng)．

解答 解：（1）NaClO氧化Fe²⁺，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，Cl元素的化合價(jià)降低，由電子、電荷守恒可知離子反應(yīng)為ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺═Cl^-+2Fe³⁺+H₂O；采用NaClO₃來(lái)氧化Fe²⁺比較合算，相同質(zhì)量NaClO₃比NaClO能氧化更多的Fe²⁺，
故答案為：ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺═Cl^-+2Fe³⁺+H₂O；相同質(zhì)量NaClO₃比NaClO能氧化更多的Fe²⁺；
（2）由電荷、電子守恒可知，反應(yīng)為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，OH^-的計(jì)量數(shù)為4，
故答案為：4；
（3）有3.21g Fe（OH）₃參加了（2）中反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子為$\frac{3.21g}{107g/mol}$×（6-3）×N_A=0.09N_A，故答案為：0.09N_A；
（4）FeO₄^2-具有強(qiáng)氧化性，與具有還原性的物質(zhì)反應(yīng)，只有AC符合，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)及計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握電子、電荷守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用，題目難度不大．