問題詳情:
鐵是應用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧*鹽均為重要化合物。
(1)要確定鐵的某*化物FeClx的化學式,可用離子交換和滴定的方法。實驗中稱取0.54 g的FeClx樣品,溶解後先進行陽離子交換預處理,再通過含有飽和OH-的*離子交換柱,使Cl-和OH-發生交換。交換完成後,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的鹽*滴定,滴至終點時消耗鹽*25.0 mL。計算該樣品中*的物質的量,並求出FeClx中x值:________(列出計算過程)。
(2)現有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品,採用上述方法測得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,則該樣品中FeCl3的物質的量分數為________。在實驗室中,FeCl2可用鐵粉和________反應制備,FeCl3可用鐵粉和________反應制備。
(3)FeCl3與***反應時可生成棕*物質,該反應的離子方程式為________________________。
(4)高鐵*鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強鹼*條件下反應可製取K2FeO4,其反應的離子方程式為________________________。與MnO2-Zn電池類似,K2FeO4-Zn也可以組成鹼*電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應式為___________________,
該電池總反應的離子方程式為______________________________。
【回答】
【解析】(1)n(Cl)=0.025 0 L×0.40 mol·L-1=0.010 mol
m(Fe)=0.54 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 mol∶0.010 mol≈1∶3,x=3
(2)設FeCl2、FeCl3的物質的量分別為x、y,則(x+y)/(2x+3y)=1∶2.1,解得,x∶y=9∶1,FeCl3的物質的量分數為0.10;鐵粉與鹽*反應可製得FeCl2,鐵粉與*氣反應可製得FeCl3。
(3)FeCl3與***反應生成的棕*物質為*單質,Fe3+被還原成Fe2+。
(4)FeCl3與NaClO反應時,ClO-被還原成Cl-。電池的正極反應,高鐵*根被還原為Fe3+,因為溶液是鹼*的,所以產物只能為Fe(OH)3,負極反應式為Zn-2e-====Zn2+,總反應方程式中氧化產物是Zn(OH)2。
*:(1)n(Cl)=0.025 0 L×0.40 mol·L-1=0.010 mol
m(Fe)=0.54 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 mol∶0.010 mol≈1∶3,x=3
(2)0.10 鹽* *氣
(3)2Fe3++2I-====2Fe2++I2(或2Fe3++3I-====2Fe2++)
(4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-====2Fe+5H2O+3Cl-
Fe+3e-+4H2O====Fe(OH)3+5OH-
2Fe+8H2O+3Zn====2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:填空題