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－
【解析】(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－。
