Question

【題目】FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設備，而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑，處理污水比FeCl3高效，且腐蝕性小。常見水處理劑還有高鐵酸鹽及ClO2，請回答下列問題：

（1）FeCl3可以用來刻蝕銅箔制造電路板，寫出對應離子方程式 高鐵酸鹽是一種綠色凈水劑，其有效成分是高鐵酸根FeO42-。能消毒，且能凈水。工業上常在強堿性介質中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉，該反應的化學方程式為 。

（2）ClO2是一種高效、低毒的消毒劑，工業上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為 。

（3）漂白粉在工業中常用氯氣通入石灰乳來制備，寫出對應化學方程式 。在使用時將漂白粉溶于水配成溶液，放置一段時間即可使用，寫出漂白粉工作原理的離子方程式 。氯水也具有漂白性，但是久置氯水因為發生了 反應而失去漂白性。

（4）描述實驗室制備氫氧化鐵膠體的方法 ，寫出對應離子方程式 。

（5）為節約成本，工業上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 廢液得到FeCl3

ClO3- + Fe2+ + ( ) = Fe3+ + Cl-+ ( )

Answer 1

【答案】（1）2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+；2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-；

（2）2：1；

（3）2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO；2HClO2HCl+O2↑；

（4）加熱燒杯中的水至沸騰，向沸水滴加幾滴飽和氯化鐵溶液，繼續煮沸至溶液呈紅褐色，即停止加熱；FeCl3+3H2O Fe(OH)3(膠體)+3HCl；

（5）1；6；6H+；6；1；3H2O。

【解析】

試題分析：（1）FeCl3可以用來刻蝕銅箔制造電路板，反應的離子方程式為2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+；在堿性條件下，利用NaClO氧化硝酸鐵，制得Na2FeO4，該反應的離子反應方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-，故答案為：2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+；2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-；

（2）KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應制得ClO2，可知SO32-被氧化成SO42-，由電子、電荷守恒可知該離子反應為2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O，氧化劑為KClO3，還原劑為Na2SO3，由離子反應可知該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為2：1，故答案為：2：1；

（3）石灰乳和氯氣反應制備漂白粉，該反應為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；漂白粉生效的原理方程式為：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO；漂白粉溶液放置時間太久，又會失效，原因是2HClO2HCl+O2↑，故答案為：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO；2HClO2HCl+O2↑；

（4）實驗室制備氫氧化鐵膠體的方法是：加熱燒杯中的水至沸騰，向沸水滴加幾滴飽和氯化鐵溶液，繼續煮沸至溶液呈紅褐色，即停止加熱，要注意實驗過程不能用玻璃棒攪拌，否則溶液出現渾濁；當反應體系呈現紅褐色，即制得氫氧化鐵膠體，應立即停止加熱，否則也容易出現渾濁，產生紅褐色的氫氧化鐵沉淀，往沸水中滴加飽和氯化鐵溶液后，可稍微加熱煮沸，但不宜長時間加熱，反應原理為：FeCl3+3 H2O Fe(OH)3(膠體)+3HCl，故答案為：加熱燒杯中的水至沸騰，向沸水滴加幾滴飽和氯化鐵溶液，繼續煮沸至溶液呈紅褐色，即停止加熱；FeCl3+3H2O Fe(OH)3(膠體)+3HCl；

（5）氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵，則反應物中有氫離子參加，則生成物中有水生成，Cl元素的化合價從+5價降低到-1價，得到6個電子，而Fe元素的化合價從+2價升高到+3價，失去1個電子，根據得失電子守恒，則氯酸根離子的系數為1，Fe2+的系數為6，則鐵離子的系數也是6，氯離子的系數是1，根據電荷守恒，則氫離子的系數是6，水的系數是3，配平后離子方程式為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O，故答案為：1；6；6H+；6；1；3H2O。