Question

氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見的水處理劑。下圖為制備氯化鐵及進一步氧化制備高鐵酸鉀的工藝流程。

請回答下列問題：
（1）氯化鐵有多種用途，請用離子方程式表示下列用途的原理。
①氯化鐵做凈水劑______________________；
②用FeCl₃溶液（32%～35%）腐蝕銅印刷線路板____________________________。
（2）吸收劑X的化學式為              　　    ；氧化劑Y的化學式為________________。
（3）堿性條件下反應①的離子方程式為____________________________________。
（4）過程②將混合溶液攪拌半小時，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品。該反應的化學方程式為
2KOH＋Na₂FeO₄＝K₂FeO₄＋2NaOH，請根據(jù)復分解反應原理分析反應發(fā)生的原因_________。
（5）K₂FeO₄在水溶液中易發(fā)生反應：4FeO₄^2-+10H₂O4Fe(OH)₃+8OH^-+3O₂↑。在提純K₂FeO₄時采用重結晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用      （填序號）。

A．H2O

B．稀KOH溶液、異丙醇

C．NH4Cl溶液、異丙醇

D．Fe(NO3)3溶液、異丙醇

（6）可用滴定分析法測定粗K₂FeO₄的純度，有關反應離子方程式為：
①FeO₄^2-＋CrO₂^-＋2H₂OCrO₄^2-＋Fe(OH)₃↓＋OH^-
②2CrO₄^2-＋2H^＋Cr₂O₇^2-＋H₂O
③Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋＋14H^＋2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O
現(xiàn)稱取1．980 g粗高鐵酸鉀樣品溶于適量氫氧化鉀溶液中，加入稍過量的KCrO₂，充分反應后過濾，濾液定容于250 mL容量瓶中。每次取25．00 mL加入稀硫酸酸化，用0．1000 mol/L的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂標準溶液滴定，三次滴定消耗標準溶液的平均體積為18．93 mL。則上述樣品中高鐵酸鉀的質量分數(shù)為            。

Answer 1

（1）① Fe³⁺ + 3H₂O Fe(OH)₃(膠體) + 3H⁺（2分）
② 2Fe³⁺ + Cu＝2Fe²⁺ + Cu²⁺（2分）（2）FeCl₂；NaClO（各1分）
（3）2Fe^3＋＋3ClO^－＋10OH^－＝2FeO₄^2－＋3Cl^－＋5H₂O（2分）
（4）K₂FeO₄溶解度小，析出晶體，促進反應進行（2分）（5）B（2分）（6）63．1%（2分）

解析試題分析：（1）鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體具有吸附性可以作凈水劑，其原理可表示為Fe³⁺ + 3H₂O Fe(OH)₃(膠體) + 3H⁺。
②鐵離子具有氧化性，能氧化金屬銅，則用FeCl₃溶液（32%～35%）腐蝕銅印刷線路板的原理可表示為2Fe³⁺ + Cu＝2Fe²⁺ + Cu²⁺。
（2）吸收劑X能吸收尾氣氯氣生成氯化鐵溶液，因此X應該是氯化亞鐵，化學式為FeCl₂。氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，則能氧化氯化鐵的是次氯酸鈉，化學式為NaClO。
（3）反應①是利用次氯酸鈉氧化氯化鐵制備高鐵酸鈉，根據(jù)電子得失守恒以及原子守恒可知，反應的離子方程式為2Fe^3＋＋3ClO^－＋10OH^－＝2FeO₄^2－＋3Cl^－＋5H₂O。
（4）要發(fā)生復分解反應則必須滿足有揮發(fā)性物質或難電離物質或難溶性物質，因此根據(jù)方程式2KOH＋Na₂FeO₄＝K₂FeO₄＋2NaOH可知，該反應之所以能發(fā)生是由于K₂FeO₄溶解度小，析出晶體，促進反應進行。
（5）根據(jù)方程式4FeO₄^2-+10H₂O4Fe(OH)₃+8OH^-+3O₂↑可知，提純K₂FeO₄應該抑制該反應，所以最好的試劑是稀KOH溶液（抑制平衡）、異丙醇（減小溶解），答案選B。
（6）根據(jù)反應①②③可知
FeO₄^2-～～～～～6Fe^2＋
1mol           3mol
n      0．1000 mol/L×0．01893L
解得n＝6．31×10^－4mol
則上述樣品中高鐵酸鉀的質量分數(shù)＝×100%＝63．1%
考點：考查氯化鐵的性質、用途以及高碳酸鹽制備的有關判斷與含量計算