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*盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某*化物FeClx...
问题详情:
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*盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某*化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g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*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*滴定,滴至终点时消耗盐*25.0 mL。计算该样品中*的物质的量,并求出FeClx中x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***反应时可生成棕*物质,该反应的离子方程式为________________________。
(4)高铁*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与KClO在强碱*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*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______________________________。
【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)设FeCl2、FeCl3的物质的量分别为x、y,则(x+y)/(2x+3y)=1∶2.1,解得,x∶y=9∶1,FeCl3的物质的量分数为0.10;铁粉与盐*反应可制得FeCl2,铁粉与*气反应可制得FeCl3。
(3)FeCl3与***反应生成的棕*物质为*单质,Fe3+被还原成Fe2+。
(4)FeCl3与NaClO反应时,ClO-被还原成Cl-。电池的正极反应,高铁*根被还原为Fe3+,因为溶液是碱*的,所以产物只能为Fe(OH)3,负极反应式为Zn-2e-====Zn2+,总反应方程式中氧化产物是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 盐* *气
(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-
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:填空题