【題目】鐵及鐵的化合物在生產(chǎn)與生活中有重要的意義。工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下:

(1)吸收塔中吸收劑X ____________________

(2)溫度超過673 K,捕集器中的物質(zhì)相對分子質(zhì)量為325,該物質(zhì)的化學式為________________________ (’“離子化合物共價化合物”)

(3)FeCl3溶液中獲得FeCl3·6H2O的方法是__________________________

(4)向飽和氯化鐵溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液后再加入次氯酸鈉可制備高鐵酸鈉Na2FeO4溶液。寫出制備高鐵酸鈉的離子方程式:________________________

(5)低溫下,在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),最可能的原因是______________________

(6)高鐵電池的總反應為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。則高鐵放電時,____(”)極附近溶液的堿性增強。電池正極反應為_________________

【答案】FeCl2溶液 Fe2Cl6 共價化合物 加熱濃縮,冷卻結(jié)晶 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O 高鐵酸鉀溶解度小于高鐵酸鈉 FeO42+3e+4H2O═Fe(OH)3+5OH

【解析】

氯氣和鐵屑在反應爐內(nèi)反應生成氯化鐵,經(jīng)捕集器和冷卻器得到固體三氯化鐵。從反應爐中排出的尾氣是反應剩余的Cl2和少量氯化鐵煙氣,與吸收劑X在吸收塔中反應生成FeCl3溶液,同時溶解氯化鐵煙氣,則吸收劑X應是FeCl2溶液,據(jù)此分析解答。

(1) 通過工藝流程圖可知,從反應爐中排出的尾氣是反應剩余的Cl2和少量氯化鐵煙氣,與吸收劑X在吸收塔中反應生成FeCl3溶液,同時溶解氯化鐵煙氣,則吸收劑X應是FeCl2溶液,

故答案為:FeCl2溶液;

(2) 分子中Fe原子與Cl原子數(shù)目之比為13,令分子組成為(FeCl3n,該分子相對分子質(zhì)量為325,則:(56+35.5×3)×n=325,解得,n=2,所以該物質(zhì)的分子式為Fe2Cl6;由流程可知Fe2Cl6熔沸點較低,為共價化合物,
故答案為:Fe2Cl6;共價化合物;

(3)氯化鐵的溶解度隨溫度升高而增大,所以由FeCl3溶液獲得FeCl3·6H2O晶體需加熱蒸發(fā)、冷卻晶體,
故答案為:加熱濃縮,冷卻結(jié)晶;

(4) 利用次氯酸鈉氧化氯化鐵制備高鐵酸鈉,根據(jù)電子得失守恒以及原子守恒可知,反應的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O ,

故答案為:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O

(5) 要發(fā)生復分解反應則必須滿足有揮發(fā)性物質(zhì)或難電離物質(zhì)或難溶性物質(zhì),因此根據(jù)方程式2KOHNa2FeO4K2FeO42NaOH可知,該反應之所以能發(fā)生是由于K2FeO4溶解度小,析出晶體,促進反應進行,

故答案為:高鐵酸鉀溶解度小于高鐵酸鈉;

(6) 根據(jù)電池反應式知,放電時,高鐵酸鉀得電子而作正極,電極反應式為FeO42+3e+4H2O═Fe(OH)3+5OH,反應生成OH-,氫氧根離子濃度增大,所以正極附近溶液堿性增強,

故答案為:正;FeO42+3e+4H2O═Fe(OH)3+5OH。

練習冊系列答案
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(1)已知每破壞1mol有關(guān)化學鍵需要的能量如下表:

H-H

N-H

N-N

N≡N

435.9KJ

390.8KJ

192.8KJ

945.8KJ

(1)則反應物的總能量_________(填“>”或 “<”)生成物的總能量。

(2)在一定溫度下、向2L密閉容器中加入2 molN2、6 mol H2,在適當?shù)拇呋瘎┳饔孟拢l(fā)生反應 N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g),10min后達到平衡,此時剩余4.5mol H2

①下列敘述能說明此反應達到平衡狀態(tài)的是________________________。

a.容器內(nèi)總壓強不變 b.v(H2)=v(H2)  c.N2和H2的濃度相等

d. 2 mol NH3生成的同時有3 moH—H鍵斷裂 e.NH3的濃度不再改變

②0~10 min內(nèi)的平均反應速率v(H2) 是______mol/(Lmin);10秒末NH3的濃度是______mol/L;N2 的的物質(zhì)的量________mol

Ⅱ.某溫度時,在一個2L的密閉容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示,據(jù)此回答:

(1)該反應的化學方程式為_______________________

(2)從開始至2min,Z的平均反應速率為____________mol/(L·min);

(3)改變下列條件,可以加快化學反應速率的有_________。

A.升高溫度 B.減小物質(zhì)X的物質(zhì)的量 C.減小壓強 D.增加物質(zhì)Z的物質(zhì)的量 E.縮小容積

F.使用效率更高的催化劑

(4)該反應正向為放熱反應若上述容器為絕熱容器(與外界無熱交換),則到達平衡所需時間將______。

a.延長 b.縮短 c.不變 d.無法確定

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B. 分子中四個氮原子共平面

C. 該物質(zhì)既有氧化性又有還原性

D. 15.2g該物資含有6.02×個原子

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A. B. C. D.

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