Question

（14分）铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

（1）黄铁矿(主要成分为FeS₂)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应：

3FeS₂＋8O₂6SO₂＋Fe₃O₄，该过程中若有1.5mol FeS₂参加反应，则反应过程中转移_____mol电子。

（2）氯化铁溶液显酸性，原因是___________________________(离子方程式解释)，用惰性电极电解氯化铁溶液之初，阳极电极反应式为：___________________________。

（3）K₂FeO₄可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂。原因是              。目前，人们针对K₂FeO₄的稳定性进行了大量的探索，并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高化合物K₂FeO₄水溶液稳定性的是

A．亚硫酸钠      B．KOH        C．醋酸       D．Fe(NO₃)₃

（4）K₂FeO₄与Zn组成新型二次电池高铁电池，电解液为碱溶液，其反应式为：

3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH 3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O

放电时电池的负极反应式为_______；充电时电解液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”之一)。

Answer

（1）16

（2）Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ Cl--2e-＝Cl2↑

（3）+6的铁具有强氧化性可以杀菌消毒，其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体净水 B

（4）Zn-2e-+2OH-＝Zn(OH)2 减小

【解析】

试题分析：（1）根据方程式3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4可知氧化剂只有氧气，该过程中若有1.5mol FeS2参加反应，则消耗氧气的物质的量是16mol，因此反应过程中转移16mol电子。

（2）铁离子水解溶液显酸性，水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。电解池中阳极失去电子，废水氧化反应，则用惰性电极电解氯化铁溶液之初，阳极是氯离子首先放电，则阳极电极反应式为Cl--2e-＝Cl2↑。

（3）由于+6的铁具有强氧化性可以杀菌消毒，其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体净水，所以K2FeO4可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂。A．高铁酸钾具有强氧化性，能氧化亚硫酸钠 ，降低稳定性，A错误；B．KOH是强碱，有利于高铁酸钾的生成，稳定性增强，B正确；C．高铁酸钾在溶液中不稳定，能与酸反应，稳定性降低，C错误；D．高铁酸钾在溶液中不稳定，一般在常温下和干燥的环境中能稳定存在，D错误，答案选B。

（4）K2FeO4与Zn组成新型二次电池高铁电池，电解液为碱溶液，其反应式为：

3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH 3Zn+2K2FeO4+8H2O

放电时相当于原电池，负极失去电子，发生氧化反应，则根据总的反应式可判断锌是负极，则电池的负极反应式为Zn-2e-+2OH-＝Zn(OH)2；充电时相当于电解池，根据方程式可知充电时消耗氢氧化钾，则电解液的pH减小。

考点：考查氧化还原反应及电化学原理的应用