Question

【題目】以綠礬(FeSO47H2O)為原料制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的流程如下：

（1）“氧化”是將FeSO4，轉化為Fe2(SO4)3，該反應的化學方程式為__。

（2）“合成”時發生的反應為Fe2(SO4)3＋3NaClO＋10NaOH=2Na2FeO4＋3NaCl＋3X+5H2O，X的化學式為____。

（3）不同溫度和pH下FeO42-在水溶液中的穩定性如圖所示。

圖中縱坐標表示單位體積內FeO42-離子數目的多少，數值越小，表明FeO42-離子數目越少，在該條件下越不穩定。為了提高“合成”時Na2FeO4的產率，下列措施可行的是____

A 充分攪拌反應液

B 控制反應在60℃左右進行

C 控制反應在堿性條件下進行

（4）“濾渣”呈紅褐色，推測其主要成分為____(填化學式)。

（5）常溫下向“過濾”后的濾液中加入飽和KOH溶液，即可析出K2FeO4晶體，由以上信息可知K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度_______（填“大”或“小”）。

Answer 1

【答案】 Na2SO4 AC Fe(OH)3 小

【解析】

（1）由圖可知，FeSO4與硫酸、過氧化氫反應生成Fe2(SO4)3，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含鐵、硫、氧、氫元素，生成物中含鐵、硫、氧元素，故生成物中還應含氫元素，還應有水生成，該反應的化學方程式為：；

（2）根據質量守恒定律，化學反應前后，原子的種類和數目不變，反應物中含2個鐵原子、3個硫原子，13個鈉原子，3個氯原子，10個氫原子，25個氧原子，生成物中含7個鈉原子、2個鐵原子、3個氯原子、10個氫原子、13個氧原子，故生成物中還應含有6個鈉原子、3個硫原子、12個氧原子，故X的化學式為：Na2SO4；

（3）由圖可知，溫度越高、pH值越小，FeO42－離子數目越少，故為了提高“合成”時Na2FeO4的產率，應將溫度控制在30℃，堿性環境，充分攪拌可以增大反應物之間的接觸面積，提高產率。故選AC；

（4）氫氧化鐵呈紅褐色，故“濾渣”主要成分為：Fe(OH)3；

（5）由圖可知，向濾液中加入飽和氫氧化鉀，有K2FeO4晶體析出，應是鉀離子與FeO42－結合生成了K2FeO4，有K2FeO4晶體析出，說明K2FeO4比Na2FeO4溶解度小。