Question

铁和氯的化合物应用广泛，可用于净水和污水的处理，也是制备高能锂电池的重要原料．请回答下列问题：
（1）黄铁矿（FeS₂）是生成硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为4FeS₂+11O₂

高温  .

8SO₂+2Fe₂O氧化产物与还原产物的质量之比为

 

（2）高铁酸钾是新一代水处理剂，湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的反应体系中有六种微粒：Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-、FeO₄^2-、Cl^-、H₂O．写出并配平配制高铁酸钾离子反应方程式：

 

工业上是先值得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出，高铁酸钾析出的原因是

 

（3）水中锰含量超标，容易使洁具和衣服染色，使水产生异味，ClO₂可以用来除去水中超标的Mn²⁺，生成黑色沉淀，当消耗13.50gClO₂时共转移了1mol电子，则反应的离子方程式为

 

（4）

	含锌废水水质	国家环保标准值
Zn2+浓度/（mg．L-1）	≤800	≤3.9
pH	1～5	6～

经处理后的废水pH=8，此时废水中Zn²⁺的浓度

 

（填“符合”或“不符合”）国家环保标准．（常温下，K_sp[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17）

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,氧化还原反应,氧化还原反应方程式的配平

专题：

分析：（1）在反应4FeS₂+11O₂

高温  .

2Fe₂O₃+8SO₂中，Fe的化合价由+2价→+3价，S的化合价由-1价→+4价，O的化合价由0价→-2价，则Fe₂O₃和SO₂既是氧化产物，又是还原产物；
（2）湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）时，Fe（OH）₃失电子被氧化生成K₂FeO₄，则C1O^-作氧化剂被还原生成C1^-，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，再结合转移电子守恒配平方程式；根据高铁酸钾与高铁酸钠的溶解度来分析；
（3）用ClO₂可氧化Mn²⁺，生成黑色沉淀MnO₂，当消耗13.50g （即0.2mol）ClO₂时，共转移了1mol电子，根据电子得失守恒可写出反应的离子方程式；
（4）溶液中氢氧根离子浓度=

10 -14

10 -8

mol/L=10^-6 mol/L，Zn²⁺的浓度=

Ksp

[c(OH -)] 2

．

解答： 解：（1）在反应4FeS₂+11O₂

高温  .

2Fe₂O₃+8SO₂中，Fe的化合价由+2价→+3价，S的化合价由-1价→+4价，O的化合价由0价→-2价，则氧化产物为Fe₂O₃和SO₂，还原产物也为Fe₂O₃和SO₂，则反应的氧化产物总质量和还原产物总质量比为1：1，故答案为：1：1；
（2）湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）时，Fe（OH）₃失电子被氧化生成K₂FeO₄，则C1O^-作氧化剂被还原生成C1^-，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，该离子反应为2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；低温下，在在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K₂FeO₄），可知该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，
故答案为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小；
（3）用ClO₂可氧化Mn²⁺，生成黑色沉淀MnO₂，当消耗13.50g （即0.2mol）ClO₂时，共转移了1mol电子，根据电子得失守恒可写出反应的离子方程式为2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，
故答案为：2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺；
（4）溶液中氢氧根离子浓度=

10 -14

10 -8

mol/L=10^-6 mol/L，Zn²⁺的浓度=

Ksp

[c(OH -)] 2

=

1.2×10 -17

(10 -6)2

mol/L=1.2×10^-5 mol/L，其质量浓度=1.2×10^-5 mol/L×65g/mol=0.78mg/L＜3.9mg/L，所以符合，
故答案为：符合．

点评：本题考查较综合，涉及氧化还原反应方程式的书写及其分析、难溶物的溶解平衡等知识点，侧重考查分析、计算能力，（4）中要根据溶度积常数计算，这是难点、易错点．