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第3讲铁及其化合物的转化关系1.[化学平衡][2024浙江]5mL0.1mol·L-1KI溶液与1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-(aq)⇌2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡。下列说法不正确的是(D)A.加入苯,振荡,平衡正向移动B.经苯2次萃取分别后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度C.加入FeSO4固体,平衡逆向移动D.该反应的平衡常数K=c解析碘易溶于苯,加入苯,碘进入到苯中,使水溶液中碘的浓度减小,平衡正向移动,A项正确;假如反应能进行原委,则经过苯两次萃取后溶液中不会有Fe3+,加入KSCN,溶液不会呈血红色,溶液呈血红色说明此反应是可逆反应,有反应限度,B项正确;加入FeSO4固体,Fe2+浓度增大,平衡逆向移动,C项正确;该反应的平衡常数K=c2(F2.[聚合硫酸铁的制备][江苏高考]聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)(1)将确定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入确定量的H2O2溶液,接着反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;水解聚合反应会导致溶液的pH减小。(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:精确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O72-与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7①上述试验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将偏大(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。n(Cr2O72-)=5.000×10-2mol·L-1×22.00mL×10-3L·mL-1=1.100×10-由滴定时Cr2O72-→Cr3+和Fe2+→Fe3+,依据得失电子守恒可得微粒的关系式:Cr2O72-~6Fe2+(或Cr2O72-+14H++6Fe2+6Fe3++则n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.100×10-3mol=6.600×10-样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3mol×56g·mol-1=0.3696g样品中铁元素的质量分数:w(Fe)=0.3696g3.000g×解析(1)H2O2氧化Fe2+生成Fe3+,自身被还原为H2O,依据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式。Fe3+发生水解聚合反应使溶液pH减小。(2)聚合硫酸铁中的Fe3+被Sn2+还原为Fe2+,然后用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+,依据6Fe2+~Cr2O72-,可知n(Fe2+)=6×5.000×10-2×22.00×10-3mol=6.600×10-3mol,进而计算出该样品中铁元素的质量分数w(Fe)=56×6.600×10-3g3.000g×100%=12.32%3.[上海高考]高铁酸盐具有极强的氧化性,可作水处理剂。低温下,在Na2FeO4溶液中加入KOH浓溶液可析出K2FeO4。完成下列填空:(1)写出上述得到K2FeO4的化学方程式Na2FeO4+2KOHK2FeO4↓+2NaOH。(2)Na2FeO4和稀H2SO4发生反应:Na2FeO4+H2SO4Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O。配平上述化学方程式4Na2FeO4+10H2SO42Fe2(SO4)3+3O2↑+4Na2SO4+10H2O。若反应中产生3.36L(标准状况)的氧气,则转移电子数为0.6NA。(3)试验室配制Fe2(SO4)3溶液时,需加入少量稀硫酸,结合离子方程式用化学平衡移动原理说明其缘由Fe3+易水解:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移动,抑制其水解,削减损耗。(4)在Fe2(SO4)3溶液中滴加NaHSO3溶液,n(SO42-)增大,则还原产物是FeSO4。写出检验上述反应中Fe2(SO4)3是否消耗完全的方法取少量溶液于试管中,向试管中加入KSCN溶液,若溶液不变红,则证明Fe2(SO4)3消耗完全,若溶液变成红色,则证明Fe2(SO4)解析(1)低温下,在Na2FeO4溶液中加入KOH浓溶液可析出K2FeO4,反应的化学方程式为Na2FeO4+2KOHK2FeO4↓+2NaOH。(2)Na2FeO4和稀H2SO4发生反应:Na2FeO4+H2SO4Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O,Na2FeO4中Fe元素的化合价由+6降低至+3,反应中O元素的化合价由-2上升至0,依据得失电子守恒、原子守恒配平可得反应方程式为4Na2FeO4+10H2SO42Fe2(SO4)3+3O2↑+4Na2SO4+10H2O,反应中每生成1molO2转移4mol电子,标准状况下3.36LO2的物质的量为0.15mol,则转移电子0.15mol×4=0.6mol,数目为0.6NA。(3)Fe2(SO4)3溶液中Fe3+易水解:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移动,抑制其水解,削减损耗。(4)在Fe2(SO4)3溶液中滴加NaHSO3溶液,n(SO42-)增大,说明发生反应:2Fe3++HSO3-+H2OSO42-+2Fe2++3H+,Fe3+被还原成Fe2+,故还原产物为Fe
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