Question

【題目】高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。濕法、干法制備高鐵酸鹽的原理如下表所示：

濕法	強(qiáng)堿性介質(zhì)中，Fe(NO3)3與NaClO反應(yīng)生成紫紅色高鐵酸鹽溶液
干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物

(1)工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的流程如圖所示：

①洗滌粗品時(shí)選用異丙醇而不用水的理由是：________。

②反應(yīng)II的離子方程式為___________。

③高鐵酸鉀在水中既能消毒殺菌，又能凈水，是一種理想的水處理劑.它能消毒殺菌是因?yàn)?/span>_______它能凈水的原因是_______。

(2)由流程圖可見，濕法制備高鐵酸鉀時(shí)，需先制得高鐵酸鈉，然后再向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液，即可析出高鐵酸鉀。

①加入飽和KOH溶液的目的是：__________。

②由以上信息可知：高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉____(填“大”或“小”)。

(3)干法制備K2FeO4的反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比________

Answer 1

【答案】減少高鐵酸鉀的溶解損失 3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O 高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性 高鐵酸鉀的還原產(chǎn)物水解生成氫氧化鐵膠體，具有吸附性，可以凈水 增大K+濃度，促進(jìn)K2FeO4晶體析出 小 3：1

【解析】

(1)①洗滌粗品時(shí)用水主要是減少高鐵酸鉀的溶解損失。②反應(yīng)II是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中，Fe(NO3)3與NaClO反應(yīng)生成氯離子、高鐵酸根。③高鐵酸鉀在水中能消毒殺菌是因?yàn)楦哞F酸鉀中鐵處于+6價(jià)，化合價(jià)易降低，高鐵酸鉀的還原產(chǎn)物鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體。

(2)由流程圖可見，濕法制備高鐵酸鉀時(shí)，需先制得高鐵酸鈉，然后再向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液，即可析出高鐵酸鉀。

①加入飽和KOH溶液的目的是：從平衡移動(dòng)原理理解，增大K+濃度，促進(jìn)K2FeO4晶體析出，故答案為：增大K+濃度，促進(jìn)K2FeO4晶體析出。

②由以上信息可知：高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉小，故答案為：小。

(3)干法制備K2FeO4的反應(yīng)是Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物，氧化鐵中鐵化合價(jià)升高6個(gè)，硝酸鉀中氮化合價(jià)降低2個(gè)，根據(jù)升降守恒得到n(Fe2O3):n(KNO3) =1:3，因此反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比3:1，故答案為：3:1。

(1)①洗滌粗品時(shí)選用異丙醇而不用水的理由是減少高鐵酸鉀的溶解損失，故答案為：減少高鐵酸鉀的溶解損失。

②反應(yīng)II是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中，Fe(NO3)3與NaClO反應(yīng)生成氯離子、高鐵酸根，其離子方程式為3ClO－+10OH－+2Fe3+=2FeO42－+3Cl－+5H2O，故答案為：3ClO－+10OH－+2Fe3+=2FeO42－+3Cl－+5H2O。

③高鐵酸鉀在水中能消毒殺菌是因?yàn)楦哞F酸鉀中鐵處于+6價(jià)，化合價(jià)易降低，因此具有強(qiáng)氧化性，它能凈水的原因是高鐵酸鉀的還原產(chǎn)物鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，具有吸附性，可以凈水，故答案為：高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性；高鐵酸鉀的還原產(chǎn)物水解生成氫氧化鐵膠體，具有吸附性，可以凈水。

(2)①向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液，即可析出高鐵酸鉀，利用平衡移動(dòng)原理分析。

②由以上信息得出高鐵酸鉀的溶解度與高鐵酸鈉關(guān)系。

(3)干法制備K2FeO4的反應(yīng)是Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物，利用化合價(jià)升降分析。