Question

9．已知鐵的化合物之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：
Fe²⁺$?_{④}^{①}$Fe³⁺$?_{③}^{②}$FeO₄^2-（高鐵酸根離子）
請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）Fe與過(guò)量稀鹽酸反應(yīng)可以制取FeCl₂，若用反應(yīng)所得的酸性溶液，實(shí)現(xiàn)上述①的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈，可選用的試劑是c（選填序號(hào)）；
a．KMnO₄      b．HNO₃         c．H₂O₂
（2）硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝，精礦在陽(yáng)極浸出的反應(yīng)比較復(fù)雜，其中有一主要反應(yīng)：
CuFeS₂+4Fe³⁺═Cu²⁺+5Fe²⁺+2S（CuFeS₂中S為-2價(jià)）則下列說(shuō)法正確的是c（選填序號(hào)）；
a．從物質(zhì)分類(lèi)的角度看，黃銅礦屬于合金           
b．Cu²⁺和S是氧化產(chǎn)物
c．當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，46gCuFeS₂參加反應(yīng)
d．反應(yīng)中，CuFeS₂既作氧化劑又作還原劑
（3）在FeCl₃、CuCl₂混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出．
①若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe²⁺，一定不含的陽(yáng)離子是Fe³⁺．
②若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定不含的陽(yáng)離子是Cu²⁺和Fe³⁺．
（4）高酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型、高效的綠色水處理劑，和水發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe（OH）₃膠體等物質(zhì)，寫(xiě)出FeO₄^2-和H₂O反應(yīng)的離子方程式4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-．高酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是凈水、消毒．（用簡(jiǎn)潔的名詞描述即可）

Answer 1

分析 （1）要使產(chǎn)物純凈，必須物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)后，沒(méi)有雜質(zhì)生成，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及是否引進(jìn)雜質(zhì)確定選項(xiàng)；
（2）根據(jù)合金的定義、化合價(jià)的升降、發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)與轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系判斷；
（3）在FeCl₃、CuCl₂混合溶液中，加入一定量的鐵屑，則鐵能與氯化鐵和氯化銅溶液反應(yīng)，反應(yīng)先后順序是：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂，CuCl₂+Fe═FeCl₂+Cu，據(jù)此回答；
（4）高鐵酸鉀（ K₂FeO₄）中Fe的化合價(jià)是+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，F(xiàn)eO₄^2-和H₂O發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe（OH）₃膠體，能吸附水中雜質(zhì)．

解答 解：（1）要使產(chǎn)物純凈，必須物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)后，沒(méi)有雜質(zhì)生成；
a、KMnO₄有氧化性，能氧化二價(jià)鐵離子生成三價(jià)鐵離子，但同時(shí)有錳離子生成，所以有雜質(zhì)生成，故a錯(cuò)誤；
b、硝酸能氧化二價(jià)鐵離子生成三價(jià)鐵離子，但溶液中還有雜質(zhì)硝酸根離子，故b錯(cuò)誤；
c、雙氧水能氧化二價(jià)鐵離子生成三價(jià)鐵離子，同時(shí)有水生成，水是原溶液的成分，所以不是雜質(zhì)，故c正確；
故答案為：c；    
（2）a、合金是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)，所以黃銅礦不是合金，故a錯(cuò)誤；
b、CuFeS₂+4Fe³⁺═Cu²⁺+5Fe²⁺+2S反應(yīng)中Cu化合價(jià)不變，所以Cu²⁺不是氧化產(chǎn)物，故b錯(cuò)誤；
c、CuFeS₂+4Fe³⁺=Cu²⁺+5Fe²⁺+2S  轉(zhuǎn)移電子4
      184g                                         4mol
       46g                                         1mol 
故c正確；                     
d、CuFeS₂中只有S元素的化合價(jià)只有升高，其他元素的化合價(jià)不變，所以CuFeS₂只作還原劑，故d錯(cuò)誤；
故選c；
（3）在FeCl₃、CuCl₂混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)先后順序是：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂，CuCl₂+Fe═FeCl₂+Cu．
①若濾出的固體只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe²⁺，也可能含Cu²⁺，一定不含F(xiàn)e³⁺，故答案為：Fe²⁺；Fe³⁺；
②若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe²⁺，一定不含Cu²⁺和Fe³⁺，故答案為：Cu²⁺和Fe³⁺；
（4）高鐵酸鉀（ K₂FeO₄）中Fe的化合價(jià)是+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，F(xiàn)eO₄^2-和H₂O發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe（OH）₃膠體，能吸附水中雜質(zhì)，離子方程式為：4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-，所以高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是凈水、消毒，故答案為：4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-；凈水；消毒．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)化，題目難度中等，依據(jù)金屬活動(dòng)性順序以及離子的氧化性順序是解題的關(guān)鍵，離子方程式的配平是本題的難點(diǎn)．