Question

鐵和氯的化合物應(yīng)用廣泛，可用于凈水和污水的處理，也是制備高能鋰電池的重要原料．請回答下列問題：
（1）黃鐵礦（FeS₂）是生成硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．其中一個反應(yīng)為4FeS₂+11O₂

高溫  .

8SO₂+2Fe₂O氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為

 

（2）高鐵酸鉀是新一代水處理劑，濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）的反應(yīng)體系中有六種微粒：Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-、FeO₄^2-、Cl^-、H₂O．寫出并配平配制高鐵酸鉀離子反應(yīng)方程式：

 

工業(yè)上是先值得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出，高鐵酸鉀析出的原因是

 

（3）水中錳含量超標(biāo)，容易使?jié)嵕吆鸵路�染色，使水產(chǎn)生異味，ClO₂可以用來除去水中超標(biāo)的Mn²⁺，生成黑色沉淀，當(dāng)消耗13.50gClO₂時共轉(zhuǎn)移了1mol電子，則反應(yīng)的離子方程式為

 

（4）

	含鋅廢水水質(zhì)	國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)值
Zn2+濃度/（mg．L-1）	≤800	≤3.9
pH	1～5	6～

經(jīng)處理后的廢水pH=8，此時廢水中Zn²⁺的濃度

 

（填“符合”或“不符合”）國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)．（常溫下，K_sp[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17）

Answer 1

考點：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：

分析：（1）在反應(yīng)4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂中，F(xiàn)e的化合價由+2價→+3價，S的化合價由-1價→+4價，O的化合價由0價→-2價，則Fe₂O₃和SO₂既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物；
（2）濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）時，F(xiàn)e（OH）₃失電子被氧化生成K₂FeO₄，則C1O^-作氧化劑被還原生成C1^-，氫氧化鐵必須在堿性條件下存在，所以該反應(yīng)是在堿性條件下進行，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式；根據(jù)高鐵酸鉀與高鐵酸鈉的溶解度來分析；
（3）用ClO₂可氧化Mn²⁺，生成黑色沉淀MnO₂，當(dāng)消耗13.50g （即0.2mol）ClO₂時，共轉(zhuǎn)移了1mol電子，根據(jù)電子得失守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式；
（4）溶液中氫氧根離子濃度=

10 -14

10 -8

mol/L=10^-6 mol/L，Zn²⁺的濃度=

Ksp

[c(OH -)] 2

．

解答： 解：（1）在反應(yīng)4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂中，F(xiàn)e的化合價由+2價→+3價，S的化合價由-1價→+4價，O的化合價由0價→-2價，則氧化產(chǎn)物為Fe₂O₃和SO₂，還原產(chǎn)物也為Fe₂O₃和SO₂，則反應(yīng)的氧化產(chǎn)物總質(zhì)量和還原產(chǎn)物總質(zhì)量比為1：1，故答案為：1：1；
（2）濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）時，F(xiàn)e（OH）₃失電子被氧化生成K₂FeO₄，則C1O^-作氧化劑被還原生成C1^-，氫氧化鐵必須在堿性條件下存在，所以該反應(yīng)是在堿性條件下進行，該離子反應(yīng)為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；低溫下，在在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀（K₂FeO₄），可知該溫度下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小，
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；該溫度下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度�。�
（3）用ClO₂可氧化Mn²⁺，生成黑色沉淀MnO₂，當(dāng)消耗13.50g （即0.2mol）ClO₂時，共轉(zhuǎn)移了1mol電子，根據(jù)電子得失守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，
故答案為：2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺；
（4）溶液中氫氧根離子濃度=

10 -14

10 -8

mol/L=10^-6 mol/L，Zn²⁺的濃度=

Ksp

[c(OH -)] 2

=

1.2×10 -17

(10 -6)2

mol/L=1.2×10^-5 mol/L，其質(zhì)量濃度=1.2×10^-5 mol/L×65g/mol=0.78mg/L＜3.9mg/L，所以符合，
故答案為：符合．

點評：本題考查較綜合，涉及氧化還原反應(yīng)方程式的書寫及其分析、難溶物的溶解平衡等知識點，側(cè)重考查分析、計算能力，（4）中要根據(jù)溶度積常數(shù)計算，這是難點、易錯點．