Question

氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見的水處理劑．下圖為制備氯化鐵及進一步氧化制備高鐵酸鉀的工藝流程．

請回答下列問題：
（1）氯化鐵有多種用途：
①氯化鐵做凈水劑．請用離子方程式表示其原理

 

；
②工業(yè)上常用FeCl₃溶液腐蝕銅印刷線路板．這是利用了FeCl₃較強的

 

性．
（2）吸收劑X的化學(xué)式為

 

．為檢驗吸收劑是否已完全轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液，有人設(shè)計用酸性高錳酸鉀溶液，但很快被否定，理由是（用離子方程式表示）

 

．正確的檢驗方法是：取少量待測液，加入

 

（寫化學(xué)式）溶液，若無深藍色沉淀產(chǎn)生，則證明轉(zhuǎn)化完全．
（3）堿性條件下反應(yīng)①的離子方程式為

 

．
（4）過程②將混合溶液攪拌半小時，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH，請根據(jù)相關(guān)反應(yīng)原理分析反應(yīng)能發(fā)生的原因

 

．
（5）將粗K₂FeO₄產(chǎn)品經(jīng)重結(jié)晶、過濾、

 

、

 

，即得較純凈的K₂FeO₄．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計,鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）①氯化鐵做凈水劑是因為Fe³⁺水為Fe（OH）₃膠體的緣故；②工業(yè)上常用FeCl₃溶液腐蝕銅印刷線路板是Fe³⁺氧化了Cu的緣故；
（2）吸收劑X的與Cl₂反應(yīng)的產(chǎn)物是FeCl₃，X是FeCl₂；為檢驗吸收劑是否已完全轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液，用酸性高錳酸鉀溶液不能驗證，因為Cl^-能被酸性高錳酸鉀氧化為Cl₂；Fe²⁺與鐵氰化鉀溶液或深藍色沉淀產(chǎn)生，可用此顯色反應(yīng)來驗證是否存在Fe²⁺；
（3）堿性條件下根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物可知，反應(yīng)①的離子方程式為3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（4）過程②將混合溶液攪拌半小時，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KOH+Na₂FeO₄ =K₂FeO₄+2NaOH，請根據(jù)相關(guān)反應(yīng)原理分析反應(yīng)能發(fā)生的原因K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄小而溶液中K⁺、FeO₄^2-的濃度比較大；
（5）將粗K₂FeO₄產(chǎn)品經(jīng)重結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，即得較純凈的K₂FeO₄．

解答： 解：（1）①氯化鐵做凈水劑是因為Fe³⁺水為Fe（OH）₃膠體的緣故，原理為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
②工業(yè)上常用FeCl₃溶液腐蝕銅印刷線路板，是Fe³⁺氧化了Cu的緣故，F(xiàn)eCl₃較強的氧化性，故答案為：氧化；
（2）吸收劑X的與Cl₂反應(yīng)的產(chǎn)物是FeCl₃，X是FeCl₂；為檢驗吸收劑是否已完全轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液，用酸性高錳酸鉀溶液不能驗證，因為Cl^-能被酸性高錳酸鉀氧化為Cl₂；Fe²⁺與鐵氰化鉀溶液或深藍色沉淀產(chǎn)生，可用此顯色反應(yīng)來驗證是否存在Fe²⁺，
故答案為：FeCl₂；10Cl^-+2MnO₄^-+16H⁺=5Cl₂↑+2Mn²⁺+H₂O；K₃[Fe（CN）₆]；
（3）堿性條件下根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物可知，反應(yīng)①的離子方程式為3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
故答案為：3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（4）過程②將混合溶液攪拌半小時，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KOH+Na₂FeO₄ =K₂FeO₄+2NaOH，請根據(jù)相關(guān)反應(yīng)原理分析反應(yīng)能發(fā)生的原因K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄小而溶液中K⁺、FeO₄^2-的濃度比較大；
故答案為：K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄小而溶液中K⁺、FeO₄^2-的濃度比較大；
（5）將粗K₂FeO₄產(chǎn)品經(jīng)重結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，即得較純凈的K₂FeO₄；故答案為：洗滌；干燥．

點評：本題考查了物質(zhì)的制備流程的理解應(yīng)用、實驗基本操作、物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用、反應(yīng)熱的計算、電極方程式的書寫等，題目涉及的知識點較多，側(cè)重于考查學(xué)生的實驗?zāi)芰�和對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力，熟練掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．