Question

鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物．
（1）現(xiàn)有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物樣品，采用上述方法測(cè)得n（Fe）：n（Cl）=1：2.1，則該樣品中FeCl₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

 

；
（2）FeCl₃與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（3）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料．FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K₂FeO₄，其反應(yīng)的離子方程式為

 

．與MnO₂-Zn電池類似，K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為

 

，該電池總反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鐵的氧化物和氫氧化物,化學(xué)電源新型電池

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）依據(jù)元素守恒計(jì)算氯化亞鐵和氯化鐵物質(zhì)的量之比，進(jìn)一步計(jì)算氯化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）氯化鐵具有氧化性碘化氫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和碘單質(zhì)；
（3）FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸鉀、氯化鉀、和水，結(jié)合得失電子守恒寫出方程式；
K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，負(fù)極為鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；依據(jù)產(chǎn)物和電子守恒寫出正極反應(yīng)：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O→Fe（OH）₃+5OHˉ；有正極反應(yīng)和負(fù)極反應(yīng)合并得到電池反應(yīng)．

解答： 解：（1）FeCl₂和FeCl₃的混合物的樣品中FeCl₂物質(zhì)的量為x，F(xiàn)eCl₃的物質(zhì)的量為y，則（x+y）：（2x+3y）=1：2.1，得到x：y=9：1，氯化鐵物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=

1

1+9

×100%=10%；
故答案為：10%；
（2）氯化鐵具有氧化性碘化氫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和碘單質(zhì)，反應(yīng)離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
故答案為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（3）用FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取K₂FeO₄，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極電極反應(yīng)式為：①FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；負(fù)極電極反應(yīng)為：②Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；依據(jù)電極反應(yīng)的電子守恒，①×2+②×3合并得到電池反應(yīng)為：3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-，
故答案為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；
3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鐵及其化合物的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、原電池的工作原理的應(yīng)用、電極反應(yīng)式的書寫等，題目難度中等，熟悉氧化還原反應(yīng)的規(guī)律、原電池的工作原理是解題關(guān)鍵，注意培養(yǎng)閱讀材料獲取信息的能力．