Question

19．鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物．
（1）要確定鐵的某氯化物FeCl_x的化學(xué)式，可用離子交換和滴定的方法．實(shí)驗(yàn)中稱(chēng)取0.54g的FeCl_x樣品，溶解后先進(jìn)行陽(yáng)離子交換預(yù)處理，再通過(guò)含有飽和OH^-的陰離子交換柱，使Cl^-和OH^-發(fā)生交換．交換完成后，流出溶液的OH^-用0.40mol•L^-1的鹽酸滴定，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0mL．計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeCl_x中x值：3（列出計(jì)算過(guò)程）；
（2）現(xiàn)有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物樣品；采用上述方法測(cè)得n（Fe）：n（Cl）=1：2.1，則該樣品中FeCl₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為10%．在實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCl₂可用鐵粉和鹽酸反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl₃可用鐵粉和氯氣反應(yīng)制備；
（3）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料．FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K₂FeO₄，其反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+3ClO^-+10 OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

Answer 1

分析 （1）由離子交換關(guān)系，氫氧根離子物質(zhì)的量等于氯離子物質(zhì)的量等于氫離子物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算0.54g FeCl_x中氯離子物質(zhì)的量計(jì)算x值；
（2）根據(jù)元素守恒計(jì)算氯化亞鐵和氯化鐵物質(zhì)的量之比，進(jìn)而計(jì)算氯化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)；氯化亞鐵用鐵和稀酸反應(yīng)生成，氯化鐵可以直接用鐵和氯氣反應(yīng)得到；
（3）用FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取K₂FeO₄，同時(shí)生成氯化鉀與水，配平書(shū)寫(xiě)離子方程式．

解答 解：（1）n（Cl^-）=n（H⁺）=n（OH^-）=0.0250L×0.40 mol•L^-1=0.010 mol，則$\frac{0.54g}{（56+35.5x）g/mol}$•x=0.010 mol，解得x=3，故答案為：3；
（2）設(shè)混合物中FeCl₂物質(zhì)的量為x，F(xiàn)eCl₃的物質(zhì)的量為y，則（x+y）：（2x+3y）=1：2.1，得到x：y=9：1，氯化鐵物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=$\frac{1}{1+9}$×100%=10%；
在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl₂可用鐵粉和鹽酸反應(yīng)得到，F(xiàn)eCl₃可用鐵粉和氯氣反應(yīng)生成，
故答案為：10%；鹽酸；氯氣；
（3）用FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取K₂FeO₄，同時(shí)生成氯化鉀與水，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+3ClO^-+10 OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查滴定計(jì)算、混合物計(jì)算、離子方程式等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．