Question

【題目】鐵及其化合物在生產和生活中有廣泛的應用．
（1）鐵元素在元素周期表中的位置為 ．
（2）等物質的量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定條件下反應，產生相同條件下的氣體體積比為 ，鐵在高溫條件下與水蒸氣反應的化學方程式為 ．
（3）堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫藥上也可用于治療消化性潰瘍出血．工業上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產堿式硫酸鐵的工藝流程如圖：

已知：常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

沉淀物	Fe3+	Fe2+	Al3+
開始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

①加入少量NaHCO3的目的是調節pH，應控制pH的范圍為 ．
②堿式硫酸鐵溶于水后產生的[Fe（OH）2+]離子，可部分水解生成聚合離子[Fe2（OH）42+]．該水解反應的離子方程式為　 ．
（4）高鐵酸鉀（K2FeO4）也是常用的水處理劑．它的制備方法有多種．
①熔融法又稱為過氧化鈉氧化法．先在高溫熔融的條件下制備高鐵酸鈉：Fe+3Na2O2=Na2FeO4+2Na2O，再將高鐵酸鈉加入到氫氧化鉀溶液里，發生反應：2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，請根據復分解反應原理分析該反應發生的原因：　 ．
②電解法制備高鐵酸鉀．鐵和石墨分別做兩個電極的電極材料，氫氧化鈉溶液做電解液實現電解制備．陰極的電極材料為 ， 寫出陽極的電極反應式為　 ．

Answer 1

【答案】第四周期Ⅷ族；3：4；3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；4.4～7.5；2[Fe（OH）]2++2H2O?[Fe2（OH）4]2++2H+；K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應進行；石墨；Fe﹣6e﹣+8OH﹣=FeO42﹣+4H2O
【解析】（1）鐵是26號元素，在元素周期表中的位置為第四周期Ⅷ族，所以答案是：第四周期Ⅷ族；
（2）令Fe的物質的量為1mol，則：
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
1mol 1mol
3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
1mol mol，
相同條件下體積之比等于物質的量之比，則兩反應中生成氫氣體積之比為1mol：mol=3：4，所以答案是：3：4；3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；
（3）①制備硫酸亞鐵，應與硫酸鋁分離，應調節溶液pH生成Al（OH）3 ， 要避免生成應Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5之間，
所以答案是：4.4～7.5；
②[Fe（OH）]2+離子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合離子，根據電荷守恒和質量守恒可寫出反應的離子方程式為2[Fe（OH）]2++2H2O[Fe2（OH）4]2++2H+ ，
所以答案是：2[Fe（OH）]2++2H2O[Fe2（OH）4]2++2H+；
（4）①復分解反應的條件是生成沉淀、氣體或者弱電解質，因為K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應進行，所以答案是：K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應進行；②鐵發生氧化反應作陽極，所以陰極是石墨，鐵轉化為FeO42﹣ ， 所以電極反應式為：Fe﹣6e﹣+8OH﹣=FeO42﹣+4H2O，所以答案是：石墨；Fe﹣6e﹣+8OH﹣=FeO42﹣+4H2O．