题目内容
(12分)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0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预防处理，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0.40mol·L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量为________mol，并求出FeClx中X值为__________。
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合样品，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）铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的。它是由硝酸铁、氢氧化钠和氯气在一定条件下制得的，同时还生成硝酸钠和氯化钠等。
①写出制取铁酸钠的化学方程式： 。
②铁酸钠之所以有净水作用，除杀菌外，另一个原因是 。
（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0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预防处理，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0.40mol·L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量为________mol，并求出FeClx中X值为__________。
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合样品，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）铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的。它是由硝酸铁、氢氧化钠和氯气在一定条件下制得的，同时还生成硝酸钠和氯化钠等。
①写出制取铁酸钠的化学方程式： 。
②铁酸钠之所以有净水作用，除杀菌外，另一个原因是 。
（12 分）(1) 0.010 （2分）（写0.01给1分） 3（2分）(2)10%或0.10 （2分）
盐酸（1分） 氯气（1分）
(3)① 2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2═2Na2FeO4+6NaCl+6NaNO3+8H2O（2分）
②净水时，铁酸钠被还原成三价铁离子，Fe3+易水解生成氢氧化铁胶体，有吸附悬浮性杂质的作用，因而能净水。（2分）
盐酸（1分） 氯气（1分）
(3)① 2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2═2Na2FeO4+6NaCl+6NaNO3+8H2O（2分）
②净水时，铁酸钠被还原成三价铁离子，Fe3+易水解生成氢氧化铁胶体，有吸附悬浮性杂质的作用，因而能净水。（2分）
试题分析：通过题干审清题意，（1）要测定铁的某氯化物FeClx的化学式，应接受离子交换这一信息，先进行阳离子交换预防处理，此时铁离子不在溶液中，再将Cl-和OH-发生1：1交换，再用盐酸滴定OH-，消耗25.0mL 0.40mol·L-1的盐酸，可知OH-的物质的量和HCl的相同，也就是Cl-的物质的量等于0.0250L ×0.40mol·L-1=0.010mol（注意有效数字）；再由0.54g的FeClx样品中含有0.010mol Cl-，列式0.54÷（56＋35.5X）=0.010÷X计算得X值为3。（2）假设FeCl2、 FeCl3的物质的量分别为X、Y，则由n(Fe): n(Cl)=1:2.1，可列式（X＋Y）：（2X＋3Y）==1:2.1，得到X：Y=9:1，假设FeCl2的物质的量为9mol，则FeCl3的物质的量为1mol，所以可求FeCl3的物质的量分数为（106.5×1）÷（106.5＋127×9）=10%。
铁和盐酸反应生成FeCl2，铁和氯气反应生成FeCl3 。（3）由硝酸铁、氢氧化钠和氯气在一定条件下制得Na2FeO4，同时还生成硝酸钠和氯化钠等，则有2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2===2Na2FeO4+6NaCl+6NaNO3+8H2O。铁酸钠本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的，所以净水时，生成了三价铁离子，Fe3+易水解生成氢氧化铁胶体，有吸附悬浮性杂质的作用，因而能净水。
点评：本题是信息给予题型，对学生的能力要求较高，属于较综合的难题。
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