Question

(17分)铁及其化合物应用广泛。

（1）三氯化铁是一种水处理剂，工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图：

①检验副产品中含有X时，选用的试剂是    (填下列各项中序号)。

a．NaOH溶液      b．KSCN溶液      c．酸性KMnO₄溶液      d．铁粉

②在吸收塔中，生成副产品FeCl。的离子方程式为

（2）高铁酸钾(K₂FeO₄)也是一种优良的水处理剂，工业上，可用铁作阳极，电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中，阳极的电极反应式为        ；电解一段时间后，若阳极质量减少28 g，则在此过程中，阴极析出的气体在标准状况下的体积为    L。

（3）硫化亚铁常用于工业废水的处理。

①你认为，能否用硫化亚铁处理含Cd²⁺的工业废水?          (填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明)：      

(已知：25℃时，溶度积常数Ksp(FeS)=6．3×10^-18、Ksp(CdS)=3．6×10^-29)

②工业上处理含Cd²⁺废水还可以采用加碳酸钠的方法，反应如下：2Cd²⁺+2CO₃^2-+H₂O===Cd₂(OH)₂CO₃+A。则A的化学式为         。

Answer

（1）①c （2分） ②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；（3分）

（2）Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O（3分） 33.6（2分）

（3）①能（1分）CdS比FeS更难溶，可以实现沉淀转化，Cd2+（aq）+FeS（s）=Fe2+（aq）+CdS（s）（3分）

②CO2（3分）

【解析】

试题分析：（1）①吸收剂X的作用是吸收未反应的Cl2，生成FeCl3，所以X为FeCl2，检验亚铁离子的存在a项氢氧化钠溶液和铁离子、亚铁离子都反应生成沉淀不能检验亚铁离子存在，故a不符合；b项KSCN溶液 是检验铁离子的存在，故b不符合；c项高锰酸钾溶液和亚铁离子反应而褪色，可以检验亚铁离子的存在，故c符合；d项铁和铁离子反应生成亚铁离子，不能检验亚铁离子的存在，故d不符合；本题选c；②吸收塔中，生成副产品FeCl3的反应是氯气和氯化亚铁的反应生成氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

（2）用铁作阳极，电解KOH溶液制备高铁酸钾．电解过程中，阳极的电极反应是铁失电子生成高铁酸根离子，结合碱溶液中氢氧根离子电荷配平得到电解反应为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；电解一段时间后，若阳极质量减少28g，为铁，物质的量=28g÷56g/mol=0.5mol，则在此过程中，阴极电极反应为2H++2e-=H2↑，依据电子守恒Fe～6e-～3H2，阴极析出的气体在标准状况下的体积=3×0.5mol×22.4L/mol=33.6L；

（3）①溶度积常数Ksp（FeS）=6.3×10-18、Ksp（CdS）=3.6×10-29，溶度积常数分析判断CdS更难溶，可以实现沉淀转化，Cd2+（aq）+FeS（s）=Fe2+（aq）+CdS（s），所以能用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水；②2Cd2++2CO32-+H2O═Cd2（OH）2CO3↓+A，根据原子守恒可知A的化学式为CO2。

考点：化学工艺流程。