Question

（2010?廣州一模）新型凈水劑高鐵酸鉀（K₂FeO₄）為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定．工業(yè)上制備K₂FeO₄的常用方法有兩種．
方法Ⅰ：次氯酸鹽氧化法，工藝流程如圖．
（1）完成“氧化”過程中反應的化學方程式：

2

FeCl₃+

10

NaOH+

3

NaClO→

2

 Na₂FeO₄+

9NaCl

d+

5H₂O

d其中氧化劑是

NaClO

（填化學式）．
（2）“轉化”過程中發(fā)生反應的化學方程式為

Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH

．
（3）上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質，可用重結晶法提純，操作是：將粗產品用

稀KOH溶液

溶解，然后

再加入飽和KOH溶液，冷卻結晶，過濾

．
方法Ⅱ：電解法．以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極液中加入KOH．
（4）電解時陽極發(fā)生反應生成FeO₄^2-，該電極反應方程式為

Fe+8OH^--6e^-=FeO₄^2-+4H₂O

．

Answer 1

分析：（1）反應中NaClO是氧化劑，還原產物是NaCl，根據元素守恒，可知反應式中需要補充NaCl和H₂O．根據化合價升降法配平方程式．
（2）由工藝流程可知，“氧化”過程除雜后的濾液中含有Na₂FeO₄，“轉化”過程的產物為K₂FeO₄，故“轉化”過程是在加入KOH溶液后，將Na₂FeO₄轉化為溶解度更小的K₂FeO₄．
（3）由題目信息可知，K₂FeO₄可溶于水，在中性或酸性溶液中能分解，在堿性溶液中穩(wěn)定，在分離提提純的時候就要在堿性環(huán)境中進行，要防止引入新雜質，所以需要將K₂FeO₄粗產品在稀KOH溶液中溶解，然后加入飽和KOH溶液，冷卻結晶．
（4）由題目信息可知，鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，生成FeO₄^2-，由元素守恒還生成水．

解答：解：（1）反應中FeCl₃→Na₂FeO₄，鐵元素化合價由+3價升高為+6價，化合價總升高3價，NaClO→NaCl，氯元素化合價由+1降低為-1價，化合價總共降低2價，化合價升降最小公倍數為6，故FeCl₃系數為2，NaClO系數為3，由鐵元素守恒可知 Na₂FeO₄系數為2，由氯元素守恒可知NaCl系數為2×3+3=9，根據鈉元素守恒可知NaOH系數為9+2×2=13，由氫元素守恒可知H₂O系數為5，配平方程式為2FeCl₃+10NaOH+3NaClO=2Na₂FeO₄+9NaCl+5H₂O；
反應中NaClO→NaCl，氯元素化合價由+1降低為-1價，NaClO是氧化劑，還原產物是NaCl．
故答案為：2、10、3、2、9NaCl、5H₂O；NaClO．
（2）“轉化”過程是在加入KOH溶液后，將Na₂FeO₄轉化為溶解度更小的K₂FeO₄，反應方程式為Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH．
故答案為：Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH．
（3）由題目信息可知，K₂FeO₄可溶于水，在中性或酸性溶液中能分解，在堿性溶液中穩(wěn)定，在分離提提純的時候就要在堿性環(huán)境中進行，要防止引入新雜質，所以需要將K₂FeO₄粗產品在稀KOH溶液中溶解，然后加入飽和KOH溶液，冷卻結晶，過濾．
故答案為：稀KOH溶液；再加入飽和KOH溶液，冷卻結晶，過濾．
（4）由題目信息可知，鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，生成FeO₄^2-，陽極電極反應式為Fe+8OH^--6e^-=FeO₄^2-+4H₂O．
故答案為：Fe+8OH^--6e^-=FeO₄^2-+4H₂O．

點評：考查方程式的書寫、基本的實驗操作、閱讀題目獲取信息能力等，難度中等，需要學生具備綜合運用知識及題目信息分析問題、解決問題能力．對于這類題目，需要搞清楚每一步反應物、生成物，清楚工藝流程原理．