Question

18．鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應用．請回答下列問題：
（1）在實驗室中，F(xiàn)eCl₂可用鐵粉和鹽酸（或氯化鐵）反應制備，F(xiàn)eCl₃可用鐵粉和氯氣反應制備．
（2）黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．高溫下可發(fā)生反應：
3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，該過程中若有1.5mol FeS₂參加反應，則反應過程中轉移16mol電子．
（3）K₂FeO₄與Zn組成新型二次電池高鐵電池，電解液為堿溶液，其反應式為：
3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₂+4KOH$?_{放電}^{充電}$3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O，放電時電池的負極反應式為Zn+2OH^--2e^-═Zn（OH）₂；充電時電解液的pH減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”之一）．
（4）某同學向盛有H₂O₂溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl₂溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；一段時間后．溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成．產(chǎn)生氣泡的原因是Fe³⁺催化H₂O₂分解產(chǎn)生O₂；生成沉淀的原因是H₂O₂分解反應放熱，促進Fe³⁺的水解平衡正向移動（用平衡移動原理解釋）．

Answer 1

分析 （1）Fe與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣；Fe與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，F(xiàn)e與氯氣反應生成氯化鐵；
（2）3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄中，F(xiàn)e、S元素的化合價升高，O元素的化合價降低；
（3）Zn元素的化合價升高，放電時負極上Zn失去電子；由電池反應可知，充電時消耗KOH；
（4）酸性條件下H₂O₂將亞鐵離子氧化為鐵離子；鐵離子能催化H₂O₂分解產(chǎn)生氧氣；從平衡角度分析．

解答 解：（1）在實驗室中，F(xiàn)eCl₂可用鐵粉和鹽酸（或氯化鐵）反應制取；FeCl₃可用鐵粉和氯氣反應制取，
故答案為：鹽酸（或氯化鐵）；氯氣；
（2）3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄中，F(xiàn)e、S元素的化合價升高，O元素的化合價降低，1.5molFeS₂參加反應，則消耗氧氣為4mol，由O元素的化合價變化可知，轉移的電子為4mol×2×（2-0）=16mol，
故答案為：16；
（3）Zn元素的化合價升高，放電時負極上Zn失去電子，電極反應為Zn+2OH^--2e^-═Zn（OH）₂，由電池反應可知，充電時消耗KOH，則pH減小，
故答案為：Zn+2OH^--2e^-═Zn（OH）₂；減��；
（4）向盛有H₂O₂溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl₂溶液，發(fā)生的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；Fe³⁺催化氧化H₂O₂分解產(chǎn)生O₂，故一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)；生成沉淀的原因是H₂O₂分解反應放熱，促進Fe³⁺的水解平衡正向移動，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O； Fe³⁺催化氧化H₂O₂分解產(chǎn)生O₂；H₂O₂分解反應放熱，促進Fe³⁺的水解平衡正向移動．

點評 本題為小綜合，涉及氧化還原反應及原電池原理，把握反應中元素的化合價變化及發(fā)生的氧化反應為解答的關鍵，注意原電池與氧化還原反應的關系，題目難度不大．