Question

I．向100 mL FeI₂溶液中逐渐通入Cl₂，会依次生成I₂、Fe^3＋、IO₃^-，其中Fe^3＋、I₂的物质的量随n(Cl₂)的变化如图所示，请回答下列问题：

（1）由图可知，I^－、Fe^2＋、I₂三种粒子的还原性由强到弱的顺序为________＞________＞________；

（2）按顺序写出通入Cl₂过程中发生反应的离子方程式为

__________________________________________；

__________________________________________；

__________________________________________。

（3）当溶液中n(Cl^－)∶n(IO₃^-)＝13∶2时，通入的Cl₂在标准状况下的体积为________。

II．新型净水剂高铁酸钾(K₂FeO₄)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。生产K₂FeO₄的工艺流程如下图所示：

（1）写出“氧化”过程中生成Na₂FeO₄的离子方程式                         。

（2）“转化”过程中发生的化学反应方程式为                           。

Answer

Ⅰ．（1）I－﹥Fe2+﹥I2

（2）Cl2+2I－=2Cl－+I2 Cl2 +2Fe2+ =2Fe3+ +2Cl－ 5Cl2 +I2 +6H2O=10Cl－ +2IO3－+12H+

（3）14.56L

Ⅱ．（1）2Fe3+＋10OH-＋3ClO-=2FeO42+＋3Cl-＋5H2O

（2）Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4↓＋2NaOH

【解析】

试题分析：I．（1）向100mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2，会依次生成Cl-、I2、Fe3+、IO3-，在氧化还原反应中还原性越强的微粒越溶液失电子，由此说明I-、Fe2+、I2三种粒子的还原性由强到弱的顺序为I-、Fe2+、I2；

（2）向100mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2，还原性强的离子先反应，已知还原性：I-＞Fe2+＞I2，则发生的反应依次为Cl2+2I-=2Cl-+I2 Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- 5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+；

（3）但碘离子转化为碘酸根离子时，亚铁离子完全转化为铁离子，设碘酸根的物质的量是2x，则氯离子的物质的量是13x，根据氧化还原反应中得失电子数相等得2x×6+(0.2-2x)×1+0.1×1=13x×1，x=0.1，所以溶液中碘酸根的物质的量是0.2mol，氯离子的物质的量是1.3mol，根据Cl2～2Cl-知，氯气的物质的量是0.65mol，氯气的体积=0.65mol×22.4L/mol=14.56L；

II．氯化铁溶液、次氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液混合发生氧化还原反应生成高铁酸钠、氯化钠和水，加入40%的氢氧化钠溶液除杂，过滤得到氯化钠固体和滤液，滤液中加入氢氧化钾溶液实现高铁酸钠转化为高铁酸钾沉淀，冷却结晶过滤得到高铁酸钾固体，

（1）反应中KClO是氧化剂，氧化产物是K2FeO4，还原产物是KCl，还原剂是Fe(OH)3，反应的化学方程式为2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O；

（2）“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4，反应方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。

【考点定位】考查氧化还原反应的有关知识，涉及基本的实验操作、阅读题目获取信息能力和物质的制备等。

【名师点晴】明确离子反应的先后顺序是解本题的关键，需要搞清楚每一步反应物、生成物，清楚工艺流程原理，氯化铁溶液、次氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液混合发生氧化还原反应生成高铁酸钠、氯化钠和水，加入40%的氢氧化钠溶液除杂，过滤得到氯化钠固体和滤液，滤液中加入氢氧化钾溶液实现高铁酸钠转化为高铁酸钾沉淀，冷却结晶过滤得到高铁酸钾固体。