Question

【題目】鐵及鐵的化合物在生產與生活中有重要的意義。工業上制備無水FeCl3的一種工藝如下：

(1)吸收塔中吸收劑X是 ____________________。

(2)溫度超過673 K，捕集器中的物質相對分子質量為325，該物質的化學式為______是__________________ (填’“離子化合物”或“共價化合物”)

(3)從FeCl3溶液中獲得FeCl3·6H2O的方法是__________________________。

(4)向飽和氯化鐵溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液后再加入次氯酸鈉可制備高鐵酸鈉Na2FeO4溶液。寫出制備高鐵酸鈉的離子方程式：________________________

(5)低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4)，最可能的原因是______________________。

(6)高鐵電池的總反應為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。則高鐵放電時,____(填“正”或“負”)極附近溶液的堿性增強。電池正極反應為_________________

Answer 1

【答案】FeCl2溶液 Fe2Cl6 共價化合物 加熱濃縮，冷卻結晶 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O 高鐵酸鉀溶解度小于高鐵酸鈉 正 FeO42－+3e－+4H2O═Fe(OH)3+5OH－

【解析】

氯氣和鐵屑在反應爐內反應生成氯化鐵，經捕集器和冷卻器得到固體三氯化鐵。從反應爐中排出的尾氣是反應剩余的Cl2和少量氯化鐵煙氣，與吸收劑X在吸收塔中反應生成FeCl3溶液，同時溶解氯化鐵煙氣，則吸收劑X應是FeCl2溶液，據此分析解答。

(1) 通過工藝流程圖可知，從反應爐中排出的尾氣是反應剩余的Cl2和少量氯化鐵煙氣，與吸收劑X在吸收塔中反應生成FeCl3溶液，同時溶解氯化鐵煙氣，則吸收劑X應是FeCl2溶液，

故答案為：FeCl2溶液；

(2) 分子中Fe原子與Cl原子數目之比為1：3，令分子組成為（FeCl3）n，該分子相對分子質量為325，則：（56+35.5×3）×n=325，解得，n=2，所以該物質的分子式為Fe2Cl6；由流程可知Fe2Cl6熔沸點較低，為共價化合物，
故答案為：Fe2Cl6；共價化合物；

(3)氯化鐵的溶解度隨溫度升高而增大，所以由FeCl3溶液獲得FeCl3·6H2O晶體需加熱蒸發、冷卻晶體，
故答案為：加熱濃縮，冷卻結晶；

(4) 利用次氯酸鈉氧化氯化鐵制備高鐵酸鈉，根據電子得失守恒以及原子守恒可知，反應的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O ，

故答案為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O；

(5) 要發生復分解反應則必須滿足有揮發性物質或難電離物質或難溶性物質，因此根據方程式2KOH＋Na2FeO4＝K2FeO4＋2NaOH可知，該反應之所以能發生是由于K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應進行，

故答案為：高鐵酸鉀溶解度小于高鐵酸鈉；

(6) 根據電池反應式知，放電時，高鐵酸鉀得電子而作正極，電極反應式為FeO42－+3e－+4H2O═Fe(OH)3+5OH－，反應生成OH-，氫氧根離子濃度增大，所以正極附近溶液堿性增強，

故答案為：正；FeO42－+3e－+4H2O═Fe(OH)3+5OH－。