题目内容

铁是应用最广泛的金属，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，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g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0.40 mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x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)＝1：2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和________反应制备，FeCl3可用铁粉和________反应制备；
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该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与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，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________，该电池总反应的离子方程式为________。
(1)n(Cl)＝0.0250 L×0.40 mol·L－1＝0.010 mol,0.54 g－0.010 mol×35.5 g·mol－1＝0.185 g，n(Fe)＝≈0.0033 mol，n(Fe)：n(Cl)＝0.0033：0.010≈1：3，x＝3
(2)0.1；HCl；Cl2
(3)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2　(4)2Fe(OH)3＋4OH－＋3ClO－=2FeO42-＋3Cl－＋5H2O；
FeO42-＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－；
3Zn＋2FeO42-＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4OH－
(1)n(H＋)＝n(OH－)＝n(Cl－)＝0.40 mol·L－1×25.0×10－3 L＝0.010 mol,0.54 g样品中m(Cl)＝0.010 mol×35.5 g·mol－1＝0.355 g，则m(Fe)＝0.54 g－0.355 g＝0.185 g，n(Fe)＝≈0.0033 mol，故n(Fe)：n(Cl)＝0.0033：0.010≈1：3，所以x＝3。(2)根据题意得则＝0.1；氯气具有强氧化性，可将铁直接氧化为＋3价，而盐酸的氧化性较弱。(3)Fe3＋有较强的氧化性，能将I－氧化成单质，相应离子方程式为：2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋。(4)在强碱性溶液中，Fe3＋以Fe(OH)3形式存在，KClO氧化Fe(OH)3后本身会被还原为Cl－，由题设条件可先写出：Fe(OH)3＋ClO－―→FeO42-＋Cl－，依据得失电子守恒配平上述四种离子：2Fe(OH)3＋3ClO－―→2FeO42-＋3Cl－＋H2O、再结合电荷守恒及介质是碱性的可得到：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeO42-＋3Cl－＋5H2O。K2FeO4在正极上得到电子被还原为Fe3＋，FeO42-＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－；电池工作后，锌转化为Zn(OH)2，故总反应为：2FeO42-＋3Zn＋8H2O=2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－。
练习册系列答案
相关题目
在强酸性的溶液中，能大量共存的离子组是（　　）
A．K+、Na+、AlO2-、NO3-B．Al3+、Mg2+、SO42-、Cl-
C．Fe2+、NO3-、Cl-、SO42-D．Fe3+、I-、ClO-、Na+
某无色溶液含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO32—、⑥SO42—中的
若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤
操作
现象
(1)
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
(2)
向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈橙色
(3)
向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
(4)
过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
 
下列结论正确的是(　　)
A．肯定含有的离子是①④⑤
B．肯定没有的离子是②⑥
C．不能确定的离子是①
D．不能确定的离子是③⑤
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程，下面是一个还原过程的反应式：NO3－＋4H＋＋3e－=NO＋2H2O，KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的化学方程式：________________________。
(2)反应中硝酸体现了________、________的性质。
(3)反应中若产生0.2 mol气体，则转移电子的物质的量是________mol。
(4)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是_________________________________________________________________。
由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K＋、NH4+、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、NO2-、SO42-、CO32-。将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取4份100 mL该溶液分别进行如下实验：
实验
序号
实验内容
实验结果
A
加AgNO3溶液
有白色沉淀生成
B
加足量NaOH溶液并加热
收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积)
C
加足量BaCl2溶液，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量
第一次称量沉淀质量为6.27 g，第二次称量沉淀质量为2.33 g
D
加少量KMnO4酸性溶液
KMnO4溶液褪色
 
试回答下列问题：
(1)根据实验a判断Cl－是否存在________(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”)。
(2)该混合物中一定不存在的离子是_______________________________。
(3)①写出实验b中发生反应的离子方程式________。
②写出实验d中使KMnO4酸性溶液褪色的离子方程式________________。
(4)溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度为(可不填满)：
阴离子符号
物质的量浓度(mol·L－1)
 
 
 
 
 
 
 
(5)混合物中是否存在K＋？________，判断的理由是__________________。
X、Y、Z、Q、W、R六种短周期元素原子序数依次增大。化合物甲由X、Z、Q三种元素组成，常温下0.1 mol/L甲溶液的pH＝13。工业上常用电解饱和QR溶液生成甲；化合物乙由X、R两种元素组成。请回答下列问题：

（1）Q的原子结构示意图为________。
（2）Y元素的单质能发生如图所示的转化，则Y元素为________（填元素符号）。
在甲溶液中通入足量YZ2气体，所得溶液呈碱性，原因是__________________（用离子方程式和必要的文字说明）。
（3）W的单质既能与甲溶液反应，又能与乙溶液反应。
①常温下，将W的单质和甲溶液混合，发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________；
②Q、W两种元素金属性的强弱为Q________W（填“<”或“>”），下列表述中能证明这一事实的是________（填序号）。
a．Q单质的熔点比W单质的低
b．Q的最高价氧化物的水化物的碱性比W的最高价氧化物的水化物的碱性强
c．W的原子序数大
某溶液中含大量NH4+、Na+、HCO3－、CO32－、CH3COO－ 离子，其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是（假设溶液体积无变化） （     ）
A．Na+B．CH3COO－C．CO32－、NH4+D．CH3COO－、Na+
为使溶液中的3种阳离子A+、B2+、C3+逐一沉淀分离，将含有A+、B2+、C3+离子的水溶液进行如下实验，

关于三种离子的判断正确的是
A．Ag+、Fe2+、Al3+B．NH4+、Fe2+、Fe3+
C．Ag+、Cu2+、Fe3+D．Ag+、Cu2+、Al3+
（13分）1 000 mL某待测液中除含有0．2 mol·L－1的Na＋外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

现进行如下实验操作（每次实验所加试剂均过量）：

（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：___________________________________。
（2）待测液中肯定不存在的阳离子是_________________。
（3）若无色气体D是单一气体：

①将阴离子的物质的量浓度填入下表中（一定不存在的填“0”，不能确定的填“?”）：
②判断原溶液中K＋是否存在，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：________________________________________________________________。
（4）若无色气体D是混合气体：
①待测液中一定含有的阴离子是____________________________。
②沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是______________________________（写化学式）。

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