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金属铁是应用广泛,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物.(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定的方法.实验中称取3.25g的FeClx样品,溶解后
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金属铁是应用广泛,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物.
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定的方法.实验中称取3.25g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-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换.交换完成后,流出溶液的OH-用1.0mol•L-1的盐酸中和滴定,正好中和时消耗盐酸60,0mL.计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值:___(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)=1:2.8,则该样品中FeCl3的物质的量分数为___.
(3)把SO2气体通入FeCl3溶液中,发生反应的离子方程式为___.
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为___;与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,其中Zn极的电极反应式为___,K2FeO4的电极反应式为___.
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定的方法.实验中称取3.25g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-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换.交换完成后,流出溶液的OH-用1.0mol•L-1的盐酸中和滴定,正好中和时消耗盐酸60,0mL.计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值:___(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)=1:2.8,则该样品中FeCl3的物质的量分数为___.
(3)把SO2气体通入FeCl3溶液中,发生反应的离子方程式为___.
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为___;与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,其中Zn极的电极反应式为___,K2FeO4的电极反应式为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)n(Cl)=n(Cl-)=n(H+)=n(OH-)=0.06L×1 mol•L-1=0.06 mol,则m(Fe)=3.25g-0.06 mol×35.5g•mol-1=1.12g,故 n(Fe)=1.12g÷56g•mol-1=0.02 mol,所以 n(Fe):n(Cl)=0.02:0.06=1:3,即x=3,故答案为:3;
(2)设混合物中FeCl2物质的量为x,FeCl3的物质的量为y,则(x+y):(2x+3y)=1:2.8,得到x:y=1:4,氯化铁物质的量分数=
×100%=80%,故答案为:80%;
(3)FeCl3具有氧化性,再溶液中将二氧化硫氧化为硫酸,自身还原为亚铁离子,反应离子方程式为:SO2+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++4H+,故答案为:SO2+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++4H+;
(4)用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,氯元素被还原为氯离子,同时有水生成,反应的离子方程式为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,
原电池的正极发生发生还原反应,负极发生氧化反应,负极电极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,正极电极反应式为:2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-,
故答案为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2;2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-.
(2)设混合物中FeCl2物质的量为x,FeCl3的物质的量为y,则(x+y):(2x+3y)=1:2.8,得到x:y=1:4,氯化铁物质的量分数=
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1+4 |
(3)FeCl3具有氧化性,再溶液中将二氧化硫氧化为硫酸,自身还原为亚铁离子,反应离子方程式为:SO2+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++4H+,故答案为:SO2+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++4H+;
(4)用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,氯元素被还原为氯离子,同时有水生成,反应的离子方程式为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,
原电池的正极发生发生还原反应,负极发生氧化反应,负极电极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,正极电极反应式为:2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-,
故答案为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2;2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-.
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