Question

2．工業(yè)上從4J29合金（鐵鈷鎳合金）廢料中提取鈷和鎳，一般先用硫酸溶解合金使之成為Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺，再把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，從而使Fe³⁺轉化為某種沉淀析出，達到與Ni²⁺、Co²⁺分離的目的．生產上要使Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而不使Co²⁺、Ni²⁺被氧化的試劑是NaClO或NaClO₃（均含少量H₂SO₄）溶液．
（1）請寫出NaClO氧化Fe²⁺的離子方程式：ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺═Cl^-+2Fe³⁺+H₂O，在實際生產中常采用NaClO₃來氧化Fe²⁺比較合算，其理由是相同質量NaClO₃比NaClO能氧化更多的Fe²⁺．
（2）在Fe（OH）₃+ClO^-+OH^----FeO₄^2-+Cl^-+H₂O（未配平）中，OH^-的計量數(shù)為4
（3）已知有3.21g Fe（OH）₃參加了（2）中反應，共轉移了0.09N_A個電子（用N_A表示）
（4）根據(jù)上述（2）（3）題推測FeO₄^2-能與下列哪些物質反應AC（只填序號）．
A．SO₂       B．Cl₂        C．H₂S      D．O₂．

Answer 1

分析 （1）NaClO氧化Fe²⁺，F(xiàn)e元素的化合價升高，Cl元素的化合價降低；采用NaClO₃來氧化Fe²⁺比較合算，與相同質量時得電子能力有關；
（2）由電荷、電子守恒可知，反應為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（3）有3.21g Fe（OH）₃參加了（2）中反應，結合n=$\frac{m}{M}$及元素化合價變化計算轉移電子；
（4）FeO₄^2-具有強氧化性，與具有還原性的物質反應．

解答 解：（1）NaClO氧化Fe²⁺，F(xiàn)e元素的化合價升高，Cl元素的化合價降低，由電子、電荷守恒可知離子反應為ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺═Cl^-+2Fe³⁺+H₂O；采用NaClO₃來氧化Fe²⁺比較合算，相同質量NaClO₃比NaClO能氧化更多的Fe²⁺，
故答案為：ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺═Cl^-+2Fe³⁺+H₂O；相同質量NaClO₃比NaClO能氧化更多的Fe²⁺；
（2）由電荷、電子守恒可知，反應為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，OH^-的計量數(shù)為4，
故答案為：4；
（3）有3.21g Fe（OH）₃參加了（2）中反應，轉移電子為$\frac{3.21g}{107g/mol}$×（6-3）×N_A=0.09N_A，故答案為：0.09N_A；
（4）FeO₄^2-具有強氧化性，與具有還原性的物質反應，只有AC符合，發(fā)生氧化還原反應，故答案為：AC．

點評 本題考查氧化還原反應及計算，為高頻考點，把握電子、電荷守恒為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意氧化還原反應的應用，題目難度不大．