Question

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：            （列出计算过程）

(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为        。在实验室中，FeCl2可用铁粉和        反应制备，FeCl3可用铁粉和        反应制备；

(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为                     。

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为                          ；与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为                                         ，该电池总反应的离子方程式为                                     。

Answer 1

【答案】：(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol

∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g

故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol

∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3，  即x = 3

(2) 0.10；  盐酸，  氯气；

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