Question

3．用金屬鐵制備自來水的新型消毒、凈水劑K₂FeO₄的流程如圖：

請回答下列問題：
（1）操作Ⅰ所需要的儀器和用品：鐵架臺、玻璃儀器、試劑、濾紙（填一種實驗物品）．
（2）反應(yīng)①、②、③中沒有涉及到的化學(xué)反應(yīng)類型是B（填字母代號）；
A．化合反應(yīng)  B．分解反應(yīng)  C．置換反應(yīng)  D．復(fù)分解反應(yīng)
（3）請寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃；
（4）上述制備流程涉及的物質(zhì)中，鐵元素的化合價有4種．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過濾的原理及操作過程進行分析；
（2）根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)的特點，分析沒有涉及到的反應(yīng)類型；
（3）根據(jù)氫氧化亞鐵和過氧化氫反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀進行分析；
（4）根據(jù)反應(yīng)流程中涉及到的鐵和鐵的化合物進行分析．

解答 解：（1）過濾時需要的儀器和用品：鐵架臺、玻璃儀器、試劑、濾紙；
（2）由反應(yīng)的流程可知，反應(yīng)①是Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．是一種單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成了另一種單質(zhì)和化合物，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)②是FeSO₄+2KOH=Fe（OH）₂↓+K₂SO₄，該反應(yīng)是由兩種化合物相互交化成分生成了兩種新的化合物，屬于復(fù)分解反應(yīng)；反應(yīng)③是2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃．由兩種物質(zhì)生成了一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)．綜合上述反應(yīng)的類型可知，沒有涉及的反應(yīng)類型是分解反應(yīng)，故選B；
（3）氫氧化亞鐵和過氧化氫反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，化學(xué)方程式為：2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃；
（4）鐵在單質(zhì)鐵中顯示0價，在硫酸亞鐵中顯示+2價，在氫氧化鐵中顯示+3價，在K₂FeO₄中顯示+6價，所以鐵元素的化合價有4種．
故答案為：（1）濾紙；
（2）B；
（3）2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃↓；
（4）4．

點評 本題給出了制取物質(zhì)的反應(yīng)流程圖，對于這類題目，需要搞清楚每一步反應(yīng)物、生成物，清楚工藝流程原理．再結(jié)合有關(guān)的知識分析解答有關(guān)的問題．