Question

（14分）氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：

（1）氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理。

①氯化铁做净水剂______________________；（2分）

②用FeCl₃溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板_________________________。（2分）

（2）吸收剂X的化学式为                    ；（1分）氧化剂Y的化学式为____________。（1分）

（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。（2分）

（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na₂FeO₄＝K₂FeO₄+2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_____            。（2分）

（5）K₂FeO₄ 在水溶液中易发生反应：4FeO₄²+10H₂O4Fe(OH)₃+8OH+3O₂↑。在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用                   （填序号）。（2分）

A．H₂O

B．稀KOH溶液、异丙醇

C．NH₄Cl溶液、异丙醇

D．Fe(NO₃)₃溶液、异丙醇

（6）可用滴定分析法测定粗K₂FeO₄的纯度，有关反应离子方程式为：

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

现称取1．980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO₂，充分反应后过滤滤液定容于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标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为             。（2分）

Answer

（1）① Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+；② 2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+

（2）FeCl2 ；NaClO

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

（4）K2FeO4溶解度小，析出晶体，促进反应进行；

（5）B；

（6）63．1%

【解析】

试题分析：（1）①铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附性可以作净水剂，其原理可表示为Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+，故答案为：Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+；

②铁离子具有氧化性，能氧化金属铜，则用FeCl3溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板的原理可表示为2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+，故答案为：2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+；

（2）吸收剂X能吸收尾气氯气生成氯化铁溶液，因此X应该是氯化亚铁，化学式为FeCl2。氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，则能氧化氯化铁的是次氯酸钠，化学式为NaClO，故答案为：FeCl2 ；NaClO；

（3）反应①是利用次氯酸钠氧化氯化铁制备高铁酸钠，根据电子得失守恒以及原子守恒可知，反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案为：2Fe3++3ClO-+10OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O；

（4）要发生复分解反应则必须满足有挥发性物质或难电离物质或难溶性物质，因此根据方程式2KOH+Na2FeO4＝K2FeO4+2NaOH可知，该反应之所以能发生是由于K2FeO4溶解度小，析出晶体，促进反应进行，故答案为：K2FeO4溶解度小，析出晶体，促进反应进行；

（5）根据方程式4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑可知，提纯K2FeO4应该抑制该反应，所以最好的试剂是稀KOH溶液（抑制平衡）、异丙醇（减小溶解），故选B；

（6）根据反应①②③可知

FeO42-～ ～ ～ ～6Fe2+

1mol 3mol

n 0．1000 mol/L×0．01893L

解得n＝6．31×10－4mol，则上述样品中高铁酸钾的质量分数＝ ×100%＝63．1%，故答案为：63．1%。

考点：考查氯化铁的性质、用途以及高碳酸盐制备的有关判断与含量计算