Question

【題目】鐵是應用最廣泛的金屬,鐵的氯化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。

（1）在實驗室中,FeCl2可用鐵粉和_____________(填名稱)反應制備,FeCl3可用鐵粉和____________(填化學式)反應制備。

（2）Fe3O4可用多種方法制得,其中由一種單質和一種化合物通過化合反應制備的化學方程式為 _____________________________________________________。

（3）紅磚是用黏土高溫燒結而成的,因其含有Fe2O3呈紅色或棕紅色而得名,常用作建筑材料。請設計一個簡單實驗證明紅磚中含有Fe2O3：_________________________________________________。

（4）現有一含有FeCl2 和FeCl3的混合樣品,實驗測得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,則該樣品中FeCl3 的物質的量分數為_________。

（5）FeCl3和HI(氫碘酸、強酸)反應時,I-轉化為I2,請寫出該反應的離子方程式：_________________；

（6）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3和KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4,其反應的離子方程式為_____________________________________________。

Answer 1

【答案】 稀鹽酸或氯化鐵溶液 Cl2 6FeO+O22Fe3O4(或4Fe2O3+Fe3Fe3O4) 將樣品粉碎,用鹽酸浸泡后取上層清夜，滴加KSCN溶液后顯紅色 10% 2Fe3++2I- =2Fe2++I2 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】（1）制備FeCl2，可選用鐵粉和一種氧化劑反應，鹽酸、氯化鐵均可，反應方程式分別為：2H++Fe= FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3=3FeCl2；制備FeCl3，可用鐵粉和一種強氧化劑：Cl2，鐵在Cl2中燃燒生成FeCl3；

故答案為：稀鹽酸或氯化鐵溶液；Cl2；

（2）該化合反應可表示為：單質+化合物→ FeO·Fe2O3，根據元素守恒，單質可以為Fe或O2，化合物則為鐵的氧化物。當單質為Fe時，Fe+FexOy→FeO·Fe2O3，根據價態(tài)規(guī)律，鐵單質化合價升高，FexOy中Fe元素化合價降低，則FexOy中鐵應為+3價，方程式為：Fe+4Fe2O33Fe3O4；當單質為O2，O2 + FexOy→FeO·Fe2O3，根據價態(tài)規(guī)律，O2化合價降低，Fe元素升高被氧化，則Fe應該處于低價態(tài)+2價，所以為FeO，故方程式為：6FeO+O22Fe3O4。

故答案為：Fe+4Fe2O33Fe3O4或6FeO+O22Fe3O4

（3）Fe2O3中Fe為+3價，可根據Fe3+的特征反應：向Fe3+溶液中加KSCN，溶液變血紅色。故欲證明中紅磚中含有Fe2O3，可以先將樣品溶解，再進行Fe3+的檢驗。具體操作為：樣品粉碎,用鹽酸浸泡后取上層清夜，滴加KSCN溶液后顯紅色。

（4）設樣品中FeCl2和FeCl3的物質的量分別是x和y，則（x＋y）︰（2x＋3y）＝1︰2.1，解得x＝9y，所以該樣品中FeCl3的物質的量分數為1÷（1＋9）＝0.1，即10％；

故答案為： 10％；

（5）Fe3+具有強氧化性，I-具有強還原性，二者發(fā)生氧化還原反應，I-被氧化為I2,則Fe3+被還原為Fe2+。反應的離子方程式為：2Fe3++2I- =2Fe2++I2

（6）FeCl3和KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4, Fe3+被氧化為FeO42-，ClO-則應被還原，化合價降低，生成Cl-。利用化合價升降守恒配平，可得離子反應方程式：

2Fe3++3ClO-+10 OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。