Question

I．向100 mL FeI₂溶液中逐渐通入Cl₂，会依次生成I₂、Fe^3＋、IO₃^-，其中Fe^3＋、I₂的物质的量随n(Cl₂)的变化如图所示，请回答下列问题：

（1）由图可知，I^－、Fe^2＋、I₂三种粒子的还原性由强到弱的顺序为________＞________＞________；

（2）按顺序写出通入Cl₂过程中发生反应的离子方程式为

__________________________________________；

__________________________________________；

__________________________________________。

（3）当溶液中n(Cl^－)∶n(IO₃^-)＝8∶1时，通入的Cl₂在标准状况下的体积为________。

II．新型净水剂高铁酸钾（K₂FeO₄）为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。生产K₂FeO₄的工艺流程如下图所示：

（1）写出“氧化”过程中生成Na₂FeO₄的化学方程式                         。

（2）“转化”过程中发生的化学反应方程式为                           。

Answer

Ⅰ.（1）I－﹥Fe2+﹥I2（2分）

（2）Cl2+2I－=2Cl－+I2 Cl2 +2Fe2+ =2Fe3+ +2Cl－ 5Cl2 +I2 +6H2O=10Cl－ +2IO3－+12H+ (各2分。顺序不可颠倒）

（3）8.96L (2分）

Ⅱ.（1）2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO=2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O (离子方程式也可）（2分）

（2）Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH （2分）

【解析】

试题分析：

（1）根据图像可知：首先I－被氧化为I2，然后是Fe2＋被氧化为Fe3＋，所以还原性顺序为I－＞Fe2＋＞I2。（2）由图像可知n(Cl2)≤0.1 mol，I－被氧化为I2，发生反应Cl2+2I－=2Cl－+I2 ；0.1mol＜n(Cl2)≤0.2 mol，Fe2＋被氧化为Fe3＋，发生反应Cl2 +2Fe2+ =2Fe3+ +2Cl－；n(Cl2) ＞0.2 mol，I2被氧化为IO3－，发生反应5Cl2 +I2 +6H2O=10Cl－ +2IO3－+12H+。

（3）由图可知n(FeI2)＝0.1 mol，n(Fe2+)＝0.1 mol，n(I－)＝0.2 mol，要生成IO3-，则I－全部氧化为I2，Fe2+全部氧化为Fe3＋，则设IO3-为x mol。

Fe2＋ ～ Cl2 ～ Cl－ I－ ～ Cl2～Cl－ I2～2IO3-～5Cl2～10Cl－

由题意得：

＝＝8

x＝0.1mol

V(Cl2)＝(0.05 mol＋0.1 mol＋0.1 mol×)×22.4 L·mol－1＝8.96L。

II.（1）反应中FeCl3→Na2FeO4，铁元素化合价由+3价升高为+6价，化合价总升高3价，NaClO→NaCl，氯元素化合价由+1价降低为-1价，化合价总共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故FeCl3系数为2，NaClO系数为3，由铁元素守恒可知Na2FeO4系数为2，由氯元素守恒可知NaCl系数为2×3＋3=9，根据钠元素守恒可知NaOH系数为9+2×2=13，由氢元素守恒可知H2O系数为5，所以方程式为

2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO=2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O；

（2）“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4，反应方程式为Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH

考点：氧化还原反应的计算和配平；铁盐和亚铁盐的相互转变；有关混合物反应的计算

【名师点晴】本题考查了氧化还原反应的有关知识，明确离子反应的先后顺序是解题的关键，根据得失电子数相等结合离子反应的先后顺序即可分析解答；II考查方程式的书写、基本的实验操作、阅读题目获取信息能力等，难度中等，需要学生具备综合运用知识及题目信息分析问题、解决问题能力。对于这类题目，需要搞清楚每一步反应物、生成物，清楚式艺流程原理。