Question

鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。

(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式，可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱(chēng)取0.54 g的FeClx樣品，溶解后先進(jìn)行陽(yáng)離子交換預(yù)處理，再通過(guò)含有飽和OH－的陰離子交換柱，使Cl－和OH－發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH－用0.40 mol·L－1的鹽酸滴定，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0 mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中x值：

__________________________________________________(列出計(jì)算過(guò)程)；

(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測(cè)得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為________。在實(shí)驗(yàn)室中，FeCl2可用鐵粉和________反應(yīng)制備，FeCl3可用鐵粉和________反應(yīng)制備；

(3)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為_________________；

(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為____________________。與MnO2?Zn電池類(lèi)似，K2FeO4?Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為_____________________，該電池總反應(yīng)的離于方程式為__________________________。

 

Answer 1

(1)n(Cl)＝0.025 0 L×0.40 mol·L－1＝0.010 mol

54 g－0.010 mol×35.5 g·mol－1＝0.19 g

n(Fe)＝0.19 g/56 g·mol－1＝0.003 4 mol

n(Fe)∶n(Cl)＝0.003 4∶0.010≈1∶3，x＝3

(2)0.10　鹽酸　氯氣

(3)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2(或2Fe3＋＋3I－=2Fe2＋＋I3—)

(4)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeO42—＋5H2O＋3Cl－

FeO42—＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－

2FeO42—＋8H2O＋3Zn=2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－

注：Fe(OH)3、Zn(OH)2寫(xiě)成氧化物等其他形式且正確也可給分

【解析】(1)依題意：n(Cl－)＝n(OH－)＝0.40 mol·L－1×25.0×10－3L＝1.0×10－2mol，n(Fe)∶n(Cl)＝1∶x＝：(1.0×10－2mol)，x≈3。

(2)設(shè)FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x，由題意得3x＋2(1－x)＝2.1，x＝0.10。據(jù)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、Fe＋2FeCl3=3FeCl2、Fe＋3Cl2 2FeCl3可知，FeCl2可用鐵粉與FeCl3或鹽酸反應(yīng)制備，FeCl3可用鐵粉與Cl2反應(yīng)制備。(3)生成的棕色物質(zhì)為Ⅰ2，故可寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。

(4)解答此問(wèn)要緊扣題給信息，注意離子方程式中的電荷守恒及氧化還原反應(yīng)中的得失電子守恒。