Question

铁是目前应用最广泛的金属．铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物．
（1）铁在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀而生锈，在该过程中，铁做

 

极，电极反应为

 

，
O₂所在电极发生的反应为

 

（2）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可利用离子交换和滴定的方法．实验中称取0.54g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^-的阴离子交换柱，使Cl^-和OH^-等物质的量发生交换．交换完成后，流出溶液的OH^-用0.40mol?L^-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL．则0.54g该样品中n（Cl^-）=

 

mol，x的值是

 

．
（3）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1：2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为

 

．
（4）FeCl₃与氢碘酸反应的离子方程式为：

 

．

Answer 1

考点：金属的电化学腐蚀与防护,铁盐和亚铁盐的相互转变,有关混合物反应的计算,中和滴定

专题：计算题,元素及其化合物

分析：（1）依据原电池原理解答，Fe做负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应；
（2）依据离子交换关系氢氧根离子物质的量等于氯离子物质的量等于氢离子物质的量，依据0.54g FeCl_x中氯离子物质的量计算x值；
（3）依据元素守恒计算氯化亚铁和氯化铁物质的量之比，进一步计算氯化铁质量分数；
（4）铁离子氧化碘离子成碘单质的反应．

解答： 解：（1）依据原电池原理解答，Fe做负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，中性溶液中，氧气得电子生成氢氧根，铁失电子生成二价铁离子，注意正负极的电子守恒，电极反应式为：负极：2Fe-4e^-=2Fe²⁺，正极：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，
故答案为：负；2Fe-4e^-=2Fe²⁺；2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（2）n（Cl）=n（H⁺）=n（OH^-）=0.0250L×0.40 mol?L^-1=0.010 mol，0.54g FeCl_x样品中含有氯离子物质的量为

0.54g

56+35.5x

=0.010 mol，解得x=3，
故答案为：0.010；3；
（3）FeCl₂和FeCl₃的混合物的样品中FeCl₂物质的量为x，FeCl₃的物质的量为y，则（x+y）：（2x+3y）=1：2.1，得到x：y=9：1，氯化铁物质的量分数=

1

9+1

×100%=10%；
故答案为：10%；
（4）FeCl₃与氢碘酸反应就是铁离子氧化碘离子成碘单质的反应，离子方程式为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．

点评：本题考查学生阅读题目获取信息的能力、氧化还原反应，原电池的工作原理的应用，电极反应，电极产物的判断等，难度中等，要求学生要有扎实的基础知识和灵活运用知识解决问题的能力．注意基础知识的全面掌握．