Question

氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見的水處理劑。下圖為制備氯化鐵及進一步氧化制備高鐵酸鉀的工藝流程。

請回答下列問題：

（1）氯化鐵有多種用途，請用離子方程式表示下列用途的原理。

①氯化鐵做凈水劑______________________；

②用FeCl3溶液（32%～35%）腐蝕銅印刷線路板____________________________。

（2）吸收劑X的化學(xué)式為                　　    ；氧化劑Y的化學(xué)式為________________。

（3）堿性條件下反應(yīng)①的離子方程式為____________________________________。

（4）過程②將混合溶液攪拌半小時，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2KOH＋Na2FeO4＝K2FeO4＋2NaOH，請根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理分析反應(yīng)發(fā)生的原因_________。

（5）K2FeO4 在水溶液中易發(fā)生反應(yīng)：4FeO42?+10H2O4Fe(OH)3+8OH?+3O2↑。在提純K2FeO4時采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用 （填序號）。

A．H2O B．稀KOH溶液、異丙醇 C．NH4Cl溶液、異丙醇 D．Fe(NO3)3溶液、異丙醇

（6）可用滴定分析法測定粗K2FeO4的純度，有關(guān)反應(yīng)離子方程式為：

①FeO42?＋CrO2? ＋2H2OCrO42?＋Fe(OH)3↓＋OH?

②2CrO42?＋2H＋Cr2O72?＋H2O

③Cr2O72 ?＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

現(xiàn)稱取1．980 g粗高鐵酸鉀樣品溶于適量氫氧化鉀溶液中，加入稍過量的KCrO2，充分反應(yīng)后過濾，濾液定容于250 mL容量瓶中。每次取25．00 mL加入稀硫酸酸化，用0．1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定，三次滴定消耗標準溶液的平均體積為18．93 mL。則上述樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為 。

 

Answer 1

（1）① Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(膠體) + 3H+（2分）

② 2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+（2分）（2）FeCl2 ；NaClO（各1分）

（3）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－＝2FeO42 －＋3Cl－＋5H2O（2分）

（4）K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應(yīng)進行（2分）（5）B（2分）（6）63．1%（2分）

【解析】

試題分析：（1）鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體具有吸附性可以作凈水劑，其原理可表示為Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(膠體) + 3H+。

②鐵離子具有氧化性，能氧化金屬銅，則用FeCl3溶液（32%～35%）腐蝕銅印刷線路板的原理可表示為2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+。

（2）吸收劑X能吸收尾氣氯氣生成氯化鐵溶液，因此X應(yīng)該是氯化亞鐵，化學(xué)式為FeCl2。氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，則能氧化氯化鐵的是次氯酸鈉，化學(xué)式為NaClO。

（3）反應(yīng)①是利用次氯酸鈉氧化氯化鐵制備高鐵酸鈉，根據(jù)電子得失守恒以及原子守恒可知，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－＝2FeO42 －＋3Cl－＋5H2O。

（4）要發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)則必須滿足有揮發(fā)性物質(zhì)或難電離物質(zhì)或難溶性物質(zhì)，因此根據(jù)方程式2KOH＋Na2FeO4＝K2FeO4＋2NaOH可知，該反應(yīng)之所以能發(fā)生是由于K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應(yīng)進行。

（5）根據(jù)方程式4FeO42?+10H2O4Fe(OH)3+8OH?+3O2↑可知，提純K2FeO4應(yīng)該抑制該反應(yīng)，所以最好的試劑是稀KOH溶液（抑制平衡）、異丙醇（減小溶解），答案選B。

（6）根據(jù)反應(yīng)①②③可知

FeO42?～～～～～6Fe2＋

1mol 3mol

n 0．1000 mol/L×0．01893L

解得n＝6．31×10－4mol

則上述樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分數(shù)＝×100%＝63．1%

考點：考查氯化鐵的性質(zhì)、用途以及高碳酸鹽制備的有關(guān)判斷與含量計算