Question

铁是人体中必需微量元素中含量最多，体内缺失会引起贫血．含FeO₄^2-离子的盐具有强氧化性，能杀菌消毒，如高铁酸钾是一种新型、高效的消毒剂及绿色净水剂．铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：
Fe²⁺

①

④

Fe³⁺

②

③

FeO₄^2-，
请回答下列有关问题：
（1）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO₄．若用反应所得的酸性溶液实现上述①的转化，要求产物纯净．可选用的试剂是

 

（选填序号）；
a．Cl₂ b．Fe  c．HNO₃    d．H₂O₂．
（2）上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺．精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：CuFeS₂+4Fe³⁺→Cu²⁺+5Fe²⁺+2S，
则下列说法正确的是

 

（选填序号）；
a．反应中，所有铁元素均被还原
b．从物质的组成来看，黄铜矿属于复盐
c．反应中，CuFeS₂既作氧化剂又作还原剂
d．当转移1mol电子时，有46g CuFeS₂参加反应．
（3）下列是工业制取高铁酸钾的一种方法，请在方框内填上合适的微粒符号并配平该离子方程式：

 

Fe³⁺+

 

+

 

Cl₂→

 

FeO₄^2-+

 

Cl^-+

 

．

Answer 1

考点：铁的化学性质,氧化还原反应方程式的配平

专题：氧化还原反应专题,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）根据物质的性质及是否引进杂质确定选项；
（2）根据合金的定义、化合价的升降、发生反应的物质与转移电子之间的关系判断；
（3）根据化学价升降相等、原子守恒配平．

解答： 解：（1）要使产物纯净，必须物质间发生反应后，没有杂质生成．
a、氯气有氧化性，能氧化二价铁离子生成三价铁离子，但同时有氯离子生成，所以有杂质生成，故a错误；
b、铁与稀硫酸反应生成二价铁离子，不能把二价铁离子转化为三价铁离子，故b错误；
c、硝酸能氧化二价铁离子生成三价铁离子，但溶液中还有杂质硝酸根离子，故c错误；
d、双氧水能氧化二价铁离子生成三价铁离子，同时有水生成，水是原溶液的成分，所以不是杂质，故d正确；
故答案为：d；    
（2）a、CuFeS₂中铁元素的化合价为+2价，反应物Fe³⁺的化合价为+3价，生成物中Fe²⁺的化合价为+2价，所以不是所有铁元素均被还原故a错误；
b、由两种或两种以上的简单盐类组成的同晶型化合物，叫做复盐，CuFeS₂由硫化铁、硫化亚铜组成的复盐，故b正确；
c、CuFeS₂中只有S元素的化合价只有升高，其他元素的化合价不变，所以CuFeS₂只作还原剂，故c错误；
d、CuFeS₂+4Fe³⁺=Cu²⁺+5Fe²⁺+2S  转移电子4
   184g                          4mol
   46g                           1mol 
 故d正确；                   
故答案为：bd；
（3）Fe³⁺→FeO₄^2-，Fe的化学价由+3升高到+6，升高3个位次，Cl₂→Cl^-，Cl化合价由0降低到-1，一个Cl₂分子化合价降低2个位次，根据化合价升降相等可知，Fe³⁺的化学计量数为2、FeO₄^2-的化学计量数为2，Cl₂的化学计量数为3，Cl^-的化学计量数为6；高铁酸钾在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定，因此提供FeO₄^2-中O的是OH^-，产物为水，根据原子守恒配平得：2Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂=2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O，
故答案为：2Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂=2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O．

点评：本题考查了铁盐和亚铁盐的相互转化，题目难度中等，注意二价铁离子和三价铁离子的检验是高考的热点，离子方程式的配平是本题的难点．