Question

4．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）現(xiàn)有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合樣品，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90%．在實(shí)驗(yàn)室中，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
（2）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2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-或2Fe³⁺+10OH^-+3ClO^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-．
（3）與MnO₂-Zn電池類似，K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-．

Answer 1

分析 （1）依據(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)一步計(jì)算氯化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)；金屬鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，金屬鐵和氯氣之間反應(yīng)生成氯化鐵；
（2）用FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取K₂FeO₄；
（3）K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，正極上FeO₄^2-得電子和H₂O反應(yīng)生成Fe（OH）₃．

解答 （1）解：（1）FeCl₂和FeCl₃的混合物的樣品中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)=$\frac{9}{1+9}$×100%=9%；金屬鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，金屬鐵和氯氣之間反應(yīng)生成氯化鐵；
故答案為：90%；鹽酸；氯氣；
（2）用FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取K₂FeO₄，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-或2Fe³⁺+10OH^-+3ClO^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-，故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-或2Fe³⁺+10OH^-+3ClO^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-；
（3）K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，正極上FeO₄^2-得電子和H₂O反應(yīng)生成Fe（OH）₃，電極反應(yīng)式為FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe（OH）₃+5 OH^-；故答案為：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)、電極反應(yīng)式的書寫，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，注意結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫，題目難度中等．