Question

【題目】氯、鐵的某些化合物在工業生產和生活中有著重要的作用。

（1）二氧化氯（ClO2，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑。主要有兩種制備方法：

方法一：

工業上常常用 KClO3和草酸（H2C2O4）、硫酸反應生成高效的消毒殺菌劑ClO2，還生成CO2和KHSO4等物質。寫出該反應的化學方程式 ，生成5molClO2轉移電子 mol。

方法二：

實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2（亞氯酸鈉）為原料，通過以下過程制備ClO2：

NCl3溶液和NaClO2溶液發生反應的離子方程式 。

X中大量存在的陰離子有_____ 。

（2）鐵及其化合物有重要用途，如聚合硫酸鐵[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m是一種新型高效的水處理混凝劑，而高鐵酸鉀(其中鐵的化合價為+6)是一種重要的殺菌消毒劑，某課題小組設計如下方案制備上述兩種產品：

①檢驗固體鐵的氧化物中鐵的化合價，應使用的試劑是 （填標號）。

A．稀硫酸 B．稀硝酸 C．KSCN溶液 D．酸性高錳酸鉀溶液

②在溶液Ⅰ中加入NaClO3寫出其氧化Fe2+的離子方程式： 。

③Fe2O3與KNO3和KOH的混合物加熱共融可制得高鐵酸鉀。完成并配平化學方程式：

□Fe2O3+□KNO3+□KOH——□ +□KNO2+□ 。

Answer 1

【答案】（1）2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O5mol

3NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2+3NH3+3Cl-+3OH-Cl-和OH-

（2）①ACD②6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl--+3H2O③1、3、4、2K2FeO4、3、2H2O

【解析】

試題分析：

（1）KClO3和草酸（H2C2O4）、硫酸反應生成ClO2、CO2和KHSO4等物質。可知該反應的化學方程式為2 KClO3 + H2C2O4 +2H2SO4 =2ClO2 +2CO2 + 2KHSO4 +2H2O，每生成1molClO2轉移1mol電子，則生成5molClO2轉移電子5mol。

由流程圖可知，NCl3溶液和NaClO2溶液發生反應生成ClO2、NH3，由此可得反應的離子方程式為3NCl3+6ClO2- +3H2O =6ClO2+3NH3+3Cl-+3OH-，根據方程式可知X中大量存在的陰離子有Cl-和OH。

（2）①鐵的氧化物是堿性氧化物，能溶于稀硫酸和稀硝酸，但稀硝酸可以將Fe2+氧化為Fe3+，而稀硫酸則不能；Fe3+遇KSCN溶液變紅，Fe2+可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故稀硫酸、KSCN溶液、酸性高錳酸鉀溶液能檢驗氧化物中鐵的化合價；②根據化合價升降相等、電荷守恒、原子守恒可得反應式6Fe2+ + ClO3— + 6H+ = 6Fe3+ + Cl— + 3H2O；③鐵元素由+3價升為+6價，氮元素由+5價降為+3價，根據電子守恒、原子守恒可知，1Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O。