Question

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種集氧化，吸附，絮凝于一體的新型多功能水處理劑，高鐵酸鹽熱 穩(wěn)定性差。制備方法有濕法、干法兩種，其原理如下表所示：

濕法的生產(chǎn)工藝如下：

回答下列問題：

（1）K2FeO4 中Fe的化合價(jià) ；實(shí)驗(yàn)室干法制備中選用的儀器是

A．蒸發(fā)皿 B．鐵坩堝 C．氧化鋁坩堝 D．陶瓷坩堝

(2)在溫度較高時(shí)KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO3，寫出在溫度較高時(shí)KOH與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式

___________________；

（3）在溶液 I 中加入KOH 固體的目的是

A．使 KClO3 轉(zhuǎn)化為 KClO

B．為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境

C．KOH 固體溶解放熱，有利于提高反應(yīng)速率

D．與溶液 I 中過量的 Cl2 繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的 KClO

（4）向次氯酸鉀強(qiáng)堿濃溶液中加入 90%的 Fe（NO3）3，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：

① Fe3＋+3OH－═Fe(OH)3；② 。

（5）用異丙醇代替蒸餾水洗滌濕產(chǎn)品，除能洗去雜質(zhì)外，其優(yōu)點(diǎn)有 。

（6）如何判斷 K2FeO4 晶體已經(jīng)洗滌干凈 。

（7）高鐵酸鉀（K2FeO4）作為水處理劑的優(yōu)點(diǎn)之一是能除去懸浮雜質(zhì)，配平該反應(yīng)的離子方程式：

____FeO42－+ H2O= Fe（OH）3（膠體）+ O2↑+ （ ）

Answer 1

【答案】（1）+6；B

（2）6KOH+3Cl2=KClO3+5KCl+3H2O（3）BD

（4）2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O

（5）減少K2FeO4晶體洗滌時(shí)產(chǎn)品的損失且產(chǎn)品易干燥

（6）取少量最后一次的洗滌液于試管中，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈

（7）4FeO42-+10H2O＝4Fe（OH）3（膠體）+3O2↑+8OH-

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0可知高鐵酸鉀中鐵元素化合價(jià)是+6價(jià)；A．實(shí)驗(yàn)室干法制備需用堿KOH，加熱無需用蒸發(fā)皿，A錯(cuò)誤；B．鐵坩堝含有鐵，鐵與氫氧化鉀不反應(yīng)，B正確；C．氧化鋁坩堝能和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，C錯(cuò)誤；D．陶瓷坩堝含有二氧化硅，二氧化硅能和氫氧化鈉反應(yīng)，D錯(cuò)誤；答案選B。

（2）據(jù)題目信息、氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)發(fā)生變化確定產(chǎn)物有：KClO3、KCl、H2O，Cl2既是氧化劑又是還原劑，根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來配平，可得6KOH+3Cl2=KClO3+5KCl+3H2O；

（3）A．KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO，化合價(jià)只降不升，無法實(shí)現(xiàn)，A錯(cuò)誤；B．第③步需要堿性條件，所以堿要過量，為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境，B正確；C．KOH固體溶液放熱，溫度較高時(shí)KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO3，而不是KClO，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)生產(chǎn)工藝流程圖，第①步氯氣過量，加入KOH固體后會(huì)繼續(xù)反應(yīng)生成KClO，D正確；答案選BD。

（4）據(jù)題目信息和氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)發(fā)生變化確定找出反應(yīng)物：Fe3+、ClO-，生成物：FeO42-、Cl-，根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來配平，可得2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

（5）用異丙醇代替水洗滌產(chǎn)品，避免產(chǎn)品溶解損失，同時(shí)異丙醇易揮發(fā)，易于干燥；

（6）因只要檢驗(yàn)最后一次的洗滌中無Cl-，即可證明K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈，故答案為：用試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈；

（7）根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來配平，可得4FeO42-+10H2O＝4Fe（OH）3（膠體）+3O2↑+8OH-。