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    精英家教网亚铁盐、铁盐、高铁酸盐等铁的重要化合物之间可以相互转化（见图）．利用转化过程中发生的特征变化，不仅能够实现物质或能量的转化，还用于化学的定性或定量研究．
    已知FeO42-只能在强碱性介质中稳定存在，在酸性介质或水中不稳定：
    4FeO42-+20H+═4Fe3++3O2↑+10H2O；4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3↓+3O2↑+8OH-
    请利用下列用品：FeCl2溶液（浅绿色）、FeCl3溶液（黄色）、Na2FeO4溶液（紫红色）、铁粉、KSCN溶液、NaOH溶液、NaClO溶液、盐酸、氯水、蒸馏水及必要的实验仪器．完成下列任务：
    （1）设计一个实现上述转化①（由FeCl2溶液制FeCl3固体）或④（由FeCl3溶液制FeCl2固体）的实验方案（要求产物纯净），你选择
     
    （填：①或④），其简要实验步骤为：
     
    ．
    （2）在浓碱中，用NaClO可以实现转化②，请完成这一反应的离子方程式：
    3ClO-+2Fe（OH）3+
     
    =2FeO42-+
     
    +5H2O
    （3）一种新型高能碱性电池利用了转化③将化学能转化为电能．该电池由电解质（KOH水溶液）、K2FeO4、金属锌及必要的填充材料构成．请完成该电池放电时发生反应的化学方程式：2K2FeO4+
     
    +8H2O═2Fe（OH）3+3Zn （OH）2+
     
    ．
    （4）高铁酸盐是比高锰酸盐更强的氧化剂，它还是一种“绿色、环保、高效”净水剂，具有很好的杀菌效果、形成絮凝物将水中的悬浮杂质除去．说它是“绿色环保高效”净水剂的原因是
     
    ．
    分析：（1）先选择①（由FeCl2溶液制FeCl3固体）或④（由FeCl3溶液制FeCl2固体）转化反应，然后根据反应制定实验方案；
    （2）根据化合价变化判断反应后氯元素化合价，再根据质量守恒判断反应物中的未知物；
    （3）根据题中信息可知反应物为锌，根据质量守恒判断出生成物及计量数；
    （4）根据高铁酸盐是比高锰酸盐更强的氧化剂，能够杀菌消毒，且反应后生成产物为铁离子，铁离子能够水解生成氢氧化铁胶体能够净水等方面分析．
    解答：解：（1）若选①在氯化亚铁溶液中加入过量氯水蒸发浓缩后，滴入少量稀盐酸使红棕色溶液变为黄色（消除加热后水解生成的氢氧化铁），然后降温结晶，过滤可得氯化铁固体；若选④，在三氯化铁溶液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤，滤液在氯化氢的蒸气中蒸干，可得氯化亚铁固体，
    故答案为：①；在氯化亚铁溶液中加入过量氯水蒸发浓缩后，滴入少量稀盐酸使红棕色溶液变为黄色（消除加热后水解生成的氢氧化铁），然后降温结晶，过滤可得氯化铁固体；
    （2）反应方程式中铁元素化合价升高了：（6-3）×2=6，设氯元素反应后化合价为x，氯元素化合价降低：3（1-x），反应方程式中化合价升高和降低应该相等，即：3（1-x）=6，x=-1价，反应后次氯酸被还原成了氯离子，氯离子计算量为3，再根据质量守恒和电荷守恒可知，反应物为氢氧根离子，计算量为4，
    故答案为：4OH-；3Cl-；
    （3）一种新型高能碱性电池利用了转化③将化学能转化为电能，该电池由电解质（KOH水溶液）、K2FeO4、金属锌及必要的填充材料构成，所以反应物为铁酸钾和金属锌，根据质量守恒定律，金属锌的计量数为3，生成物中未知物为氢氧化钾，计量数为4，
    故答案为：3Zn；4KOH；
    （4）高铁酸盐是比高锰酸盐更强的氧化剂，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，生成具有强吸附性的氢氧化铁，通过吸附与水中的细微悬浮物共同聚沉，不会象用氯气消毒那样产生有害的含氯物质，所以是一种“绿色、环保、高效”净水剂，
    故答案为：该净水剂在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，生成具有强吸附性的氢氧化铁，通过吸附与水中的细微悬浮物共同聚沉，不会象用氯气消毒那样产生有害的含氯物质．
    点评：本题考查了铁盐和亚铁盐的转化，题目难度中等，涉及了实验方案的设计、离子方程式、化学方程式书写等知识，解题时注意电荷守恒、质量守恒的应用，试题贴近高考，针对性强，有利于激发学生的学习兴趣和学习积极性．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：2007年全国普通高校统一招生考试(山东卷)理科综合试测题化学部分 题型：058

    　　铁合金是金属材料王国的霸主，亚铁盐、铁盐、高铁酸盐等铁的重要化合物也在不同领域中个扮演着重要的角色．这些化合物之间可以相互转化，利用转化过程中发生的特征变化，不仅能够实现物质或能量的转化，还用于化学的定性或定量研究．

    　　已知FeO42－只能在强碱性介质中稳定存在，在酸性介质或水中不稳定：

    　　4FeO42－＋20H+4Fe3+＋3O2＋10H2O；

    　　4FeO42－＋10H2O4Fe(OH)3＋3O2＋8OH－

    　　请利用下列用品：FeCl2溶液(浅绿色)、FeCl3溶液(黄色)、Na2FeO4溶液(紫红色)、铁粉、KSCN溶液、NaOH溶液、NaClO溶液、盐酸、金属锌片、惰性电极(或放电物质做电极)材料、蒸馏水及必要的实验仪器．

    完成下列任务：

    (1)

    设计一个实现上述转化①或者④的实验方案(要求产物纯净)，写出简要的实验步骤．

    (2)

    在浓碱中，用NaClO可以实现转化②，这一反应的离子方程式为(不必配平)：________．

    (3)

    一种新型高能碱性电池利用了转化③将化学能转化为电能，该电池由电解质(KOH水溶液)、K2FeO4、金属锌及必要的填充材料构成．该电池放电时发生反应的化学方程式为(不必配平)：________．

    (4)

    高铁酸盐是比高锰酸盐更强的氧化剂，研究证明它是一种“绿色环保高效”净水剂，比目前国内外广泛使用的含氯饮用水消毒剂(均为含氯的物质：如漂白粉、氯气和二氧化氯等，它们具有很好的杀菌效果，但不能将水中的悬浮杂质除去，为了除去水中的细微悬浮物，还需另外添加絮凝剂，如聚合铝的氯化物．)的性能更为优良，为什么说它作为净水剂是“绿色环保高效”的？

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （分）高铁酸钾是一种重要的水的处理剂，实验可用下列流程制取高铁酸钾，

    ⑴NaClO溶液中加入NaOH固体形成碱性环境。

    ⑵将研磨的Fe(NO3)3 少量多次的加入到上述溶液中，冰浴中反应1h。

    采用少量多次加入，其目的是___________________________；该反应的离子方程为：

    _____________________________________。

    ⑶将KOH加入到反应后的溶液搅拌半小时。静置，抽滤的粗产品。该反应的化学方程式为：_____________________________。

    ⑷依次用甲苯、乙醇、乙醚洗涤以除去水份和KNO3、KCl、KOH等杂质。

    ⑸在强碱性溶液中，高铁酸钾能将亚铬酸盐(KCrO2)氧化为铬酸盐(K2CrO4)，生成的铬酸盐溶液酸化后，得到的重铬酸钾(K2Cr2O7)用Fe(Ⅱ)的标准溶液滴定，以二苯胺磺酸钠为指示剂。到达滴定终点时，溶液由紫色变为淡绿色。现称取5.000 g高铁酸钾样品于烧杯中，加入适量氢氧化钾溶液，加入稍过量的KCrO2，充分反应后，转移到250 mL容量瓶中，定容，量取25.00mL，再用稀硫酸酸化，用0.1000 mol·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，用去标准溶液33.33 mL。

        ①滴定时适宜选用的滴定管是：         (a、酸式，b、碱式)。

    ②计算上述实验制得的样品中，高铁酸钾的质量分数为_________________。

    ③若上述过程中，测得的样品中高铁酸盐的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有__________         。

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    科目：高中化学 来源：2011届江苏省泰州中学高三上学期期中考试化学试题 题型：填空题

    （1）有人研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中有机物反应，生成如CHCl3等物质，这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是            （填序号）。

    A．硫酸铜B．二氧化氯C．臭氧D．硫酸亚铁
    （2）高铁（VI）酸盐（如Na2FeO4）是新一代水处理剂。其制备方法有：次氯酸盐氧化法（湿法）和高温过氧化物法（干法）等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁（III）盐，写出该法的离子方程式：
                                                      。
    （3）用高铁（VI）酸盐设计的高铁（VI）电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应：3Zn+2K2FeO4+8H2O＝3Zn(OH­)2+2Fe(OH)3+4KOH
    ①写出正极发生的电极反应式：                              。
    ②用高铁（VI）电池作电源，以Fe作阳极，以Cu作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当电池中有0.2molK2FeO4反应时，则在电解池中生成H2        L（标准状况）。
    ③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据：
     
    		某厂含锌废水水质
    		国家环保标准值
    Zn2＋浓度/(mg·L－1)
    		≤800
    		≤3.9
    pH
    		1～5
    		6～9
    该厂只用调节pH处理废水，当调整为pH＝7时，此时废水中Zn2＋的浓度为              mg/L，             （填“符合”或“不符合”）国家环保标准。（常温下，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10-17）

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    科目：高中化学 来源：0110 模拟题 题型：填空题

    （1）有人研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中有机物反应，生成如CHCl3等物质，这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是_________（填序号）。
    A.硫酸铜 B.二氧化氯 C.臭氧 D.硫酸亚铁
    （2）高铁（VI）酸盐（如Na2FeO4）是新一代水处理剂。其制备方法有：次氯酸盐氧化法（湿法）和高温过氧化物法（干法）等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁（III）盐，写出该法的离子方程式：
    __________________。
    （3）用高铁（VI）酸盐设计的高铁（VI）电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应：3Zn+2K2FeO4+8H2O→3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
    ①写出正极发生的电极反应式：_________________。
    ②用高铁（VI）电池作电源，以Fe作阳极，以Cu作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当电池中有0.2mol
    K2FeO4反应时，则在电解池中生成H2_________L（标准状况）。
    ③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据
    该厂只用调节pH处理废水，当调整为pH＝7时，此时废水中Zn2+的浓度为_______mg/L，_______（填“符合”或“不符合”）国家环保标准。（常温下，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10-17）

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