Question

（9分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^－的阴离子交换柱，使Cl^－和OH^－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^－用0.40 mol·L^－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中x值：________(列出计算过程)；

（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品；采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为________。在实验中，FeCl₂可用铁粉和________反应制备，FeCl₃可用铁粉和________反应制备；

（3）高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为________________；

Answer

（1）0.54g×x/(56+35.5x)=0.01mol x=3

（2）10% 盐酸 氯气

（3）2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2 FeO42- + 3 Cl- + 5H2O

【解析】

试题分析：结合题给信息，（1）滴定过程中消耗的盐酸的物质的量为：0.40mol/L×0.025L=0.01mol，从而确定原样品中Cl-的物质的量为0.01mol，列式求解0.54g×x/(56+35.5x)=0.01mol。解得x=3；

（2）假设FeCl2的物质的量为x，FeCl3的物质的量为y，结合题给信息：n(Fe)∶n(Cl)＝（x+y）：（2x+3y）=1∶2.1解得x：y=9:1，确定FeCl3的物质的量分数为10%。

（3）属于离子方程式的书写，需要充分利用题给信息，并考虑溶液的酸碱性，确定答案。

考点：铁的化合物知识、关于物质的量的计算、离子方程式的书写。