问题描述:
| 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FeO 4 2- 只能在强碱性介质中稳定存在,在酸性介质或水中不稳定: 4FeO 4 2- +20H + 4Fe 3+ +3O 2 +10H 2 O; 4FeO 4 2- +10H 2 O 4Fe(OH) 3 +3O 2 +8OH - 请利用下列用品:FeCl 2 溶液(浅绿色)、FeCl 3 溶液(黄色)、Na 2 FeO 4 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)、K 2 FeO 4 、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? | | |
最佳答案: 答案:
解析:
(1) 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.(4分,其余正确方案同样给分) (2) 3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O(2分) (3) 2K2FeO4+3Zn+6H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH(2分) (4) 该净水剂在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁,形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,对环境和生命体都不会构成危害.(4分)