Question

铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素．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)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是，若有参加反应，转移电子的物质的量是 ______ mol．

(2)高铁酸钾是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂．工业制备高铁酸钾的方法为在KOH浓溶液中加入NaClO和，并不断搅拌，其发生的反应的离子方程式 ______

(3)某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCl₃（所通气体过量并充分反应）已知FeCl₃会吸水潮解．

请回答下列问题：

①中发生反应的化学方程式为 ______ ．

②各装置的正确连接顺序为填写装置代号A______ ______ ______ ______D。其中C用了两次

③装置E的作用是 ______ ，写出装置D中反应的离子方程式 ______ ．

④反应开始后，B中硬质玻璃管内的现象为 ______ ；FeCl₃常作净水剂，原理是 ______ 用离子方程式表示

Answer

8 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O E C B C 吸收氯气中的氯化氢 产生棕色的烟  胶体

【解析】

(1)若有1molFe3O4参加反应，由反应可知4molCO作还原剂，利用C元素的化合价变化计算转移电子；

(2)KOH浓溶液中加入NaClO和Fe(OH)3，生成K2FeO4，Fe元素的化合价升高，则Cl元素的化合价降低，结合电子、电荷守恒分析；

(3)由制备实验装置可知，A中发生4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，然后利用E除去HCl，利用C干燥氯气，在B中发生Fe与氯气的反应生成氯化铁，连接C可防止氯化铁水解，最后利用D进行尾气处理，以此来解答。

(1)1molFe304参加反应，Fe原子得电子，而C原子失去电子，4molCO作还原剂，则转移的电子为4mol×(4-2)=8mol，故答案为：8；

(2)KOH浓溶液中加入NaClO和Fe(OH)3，生成K2FeO4，Fe元素的化合价升高，则Cl元素的化合价降低，由电子、电荷守恒可知，离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案为：2FeO42-+3Cl-+5H2O；

(3)①A中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，除去氯化氢气体用饱和食盐水，除去水蒸气用浓硫酸，应先除氯化氢，后干燥，还要防止氯化铁水解，最后吸收尾气中未反应的氯气，防止污染空气，所以装置顺序为A→E→C→B→C→D，故答案为：E；C；B；C；

③E的作用为吸收氯气中的氯化氢，D中的离子反应为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：吸收氯气中的氯化氢；2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O；

④反应开始后，B中硬质玻璃管内的现象为产生棕色的烟，FeCl3常作净水剂，原理是Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，

故答案为：产生棕色的烟；Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+。