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【铁元素是重要的金属元素,铁单质及化合物在工业和生活中也有广泛的用途.(1)在实验室中,FeCl2可用铁粉和___反应制备,FeCl3可用铁粉和___反应制备.(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧】
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问题描述:

铁元素是重要的金属元素,铁单质及化合物在工业和生活中也有广泛的用途.

(1)在实验室中,FeCl2可用铁粉和___反应制备,FeCl3可用铁粉和___反应制备.

(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,其反应的离子方程式为___.与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可组成碱性电池,该电池的总反应的离子方程式为___.

(3)铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)△H<0上述反应的平衡常数表达式K=___.

(4)若在2L恒容绝热(不与外界交换能量)装置中,按下表充入起始物质,起始时与平衡后的物质的物质的量见下表:

 Fe H2O(g)Fe3O4  H2
起始/mol  3.0 4.0 0
 平衡/mol m pq
达平衡后,若再加入四种物质,各物质的物质的量如下表:  Fe H2O(g) Fe3O4  H2 
 A/mol 3.0 4.0 0
 B/mol 0 0 1.0 4.0
 C/mol m pq
当重新达到平衡状态后,上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是___(用A、B、C表示).

(5)已知常温下:Fe(OH)3的Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-12,若将MgCl2、FeCl3均为0.1mol•L-1混合溶液中的pH用MgO调节至pH=4,则溶液中c(Mg2+)c(Fe3+)比值约为___.

柳俊中回答:
  (1)三价铁离子具有氧化性,能够与铁反应生成二价铁离子,所以在实验室中,FeCl2可用铁粉和氯化铁反应制备;二价铁离子具有还原性,能够被氯气氧化生成三价铁离子,所以FeCl3可用铁粉和氯气反应制备;   故答案为:盐酸;氯气;   (2)用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,   原电池的负极发生氧化反应,正极电极反应式为:①FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;负极电极反应为:②Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;依据电极反应的电子守恒,①×2+②×3合并得到电池反应为:3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-,   故答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-;   (3)3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)△H<0,反应的平衡常数表达式K=[H
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