Question

鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：
Fe²⁺

①

④

Fe³⁺

②

③

FeO

2- 4

（高鐵酸根離子）
回答下列有關(guān)問題：
（1）Fe與過量稀硫酸反應(yīng)可以制取FeSO₄．若用反應(yīng)所得的酸性溶液，實現(xiàn)上述①的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈．可選用的試劑是

 

（選填序號）；a．Cl₂ b．Fe   c．HNO₃ d．H₂O₂
（2）上述轉(zhuǎn)化得到的硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝．精礦在陽極浸出的反應(yīng)比較復(fù)雜，其中有一主要反應(yīng)：CuFeS₂+4Fe³⁺=Cu²⁺+5Fe²⁺+2S．（CuFeS₂中S為-2價）則下列說法正確的是

 

（選填序號）；
a．從物質(zhì)分類的角度看，黃銅礦屬于合金
b．反應(yīng)中，所有鐵元素均被還原
c．反應(yīng)中，CuFeS₂即作氧化劑又作還原劑
d．當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時，有46gCuFeS₂參加反應(yīng)
（3）下述反應(yīng)中，若FeSO₄和O₂的系數(shù)比為2：1，試配平下列方程式：

 

FeSO₄+

 

K₂O₂→

 

K₂FeO₄+

 

K₂O

 

K₂SO₄+

 

O₂↑
（4）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型、高效的綠色水處理劑，在水中發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體．高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是

 

、

 

．

Answer 1

考點：鐵的化學(xué)性質(zhì),氧化還原反應(yīng)

專題：元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及是否引進雜質(zhì)確定選項；
（2）根據(jù)合金的定義、化合價的升降、發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)與轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系判斷；
（3）根據(jù)得失電子數(shù)相等配平反應(yīng)方程式，注意依據(jù)代數(shù)和為0判斷元素的化合價；
（4）依據(jù)高鐵酸根具有強的氧化性，以及反應(yīng)生成的三價鐵離子能夠水解生成氫氧化鐵膠體的性質(zhì)解答．

解答： 解：（1）要使產(chǎn)物純凈，必須物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)后，沒有雜質(zhì)生成．
a．氯氣有氧化性，能氧化二價鐵離子生成三價鐵離子，但同時有氯離子生成，所以有雜質(zhì)生成，故a錯誤；
b．鐵與稀硫酸反應(yīng)生成二價鐵離子，不能把二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，故b錯誤；
c．硝酸能氧化二價鐵離子生成三價鐵離子，但溶液中還有雜質(zhì)硝酸根離子，故c錯誤；
d．雙氧水能氧化二價鐵離子生成三價鐵離子，同時有水生成，水是原溶液的成分，所以不是雜質(zhì)，故d正確；
故選d；
（2）a．合金是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)，所以黃銅礦不是合金，故A錯誤；
b．CuFeS₂中鐵元素的化合價為+2價，反應(yīng)物Fe³⁺的化合價為+3價，生成物中Fe²⁺的化合價為+2價，所以不是所有鐵元素均被還原，故B錯誤；
c．CuFeS₂中只有S元素的化合價只有升高，其他元素的化合價不變，所以CuFeS₂只作還原劑，故C錯誤；
d．依據(jù)CuFeS₂+4Fe³⁺=Cu²⁺+5Fe²⁺+2S方程式可知：
CuFeS₂+4Fe³⁺=Cu²⁺+5Fe²⁺+2S 轉(zhuǎn)移電子4
184g                           4mol
46g                            1mol
故d正確；
故選d；
（3）FeSO₄+K₂O₂→K₂FeO₄+K₂O+K₂SO₄+O₂↑，該反應(yīng)，F(xiàn)eSO₄中Fe的化合價為+2價，K₂FeO₄中Fe的化合價為+6價，所以一個氯化亞鐵分子失去4個電子；K₂O₂中O的化合價為-1價，O₂中O的化合價為0價，一個K₂O₂分子失去2個電子生成氧氣；K₂O₂中O的化合價為-1價，K₂FeO₄和K₂O中O元素的化合價為-2價，所以一個K₂O₂失去2個電子，該方程式中得失電子的最小公倍數(shù)為6，所以該方程式的計量數(shù)分別為2、6、2、2、2、1，即方程式為2FeSO₄+6K₂O₂=2K₂FeO₄+2K₂O+2K₂SO₄+1O₂↑，
故答案為：2；6；2；2；2；1；
（4）高鐵酸鉀（ K₂FeO₄）中Fe的化合價是+6價，具有強氧化性，能殺菌消毒，其還原產(chǎn)物Fe³⁺水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中雜質(zhì)，所以高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是凈水、殺菌消毒；
故答案為：凈水；殺菌消毒．

點評：本題考查了鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)化，注意二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗是高考的熱點，三價鐵離子能使KSCN變紅色，同時考查混合物的有關(guān)計算，難度中等，明確鐵極其化合物的性質(zhì)，掌握氧化還原反應(yīng)的規(guī)律是解題關(guān)鍵．