Question

高鐵酸鹽在能源、環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。

（1）工業上用濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）的流程如下圖所示：

廢液

①洗滌粗品時選用異丙醇而不用水的理由是：                                  。

②反應I的化學方程式為                                                   。

③反應II的離子方程式為                                                   。

④已知25℃時Fe(OH)₃的Ksp = 4.0×10^-38，反應II后的溶液中c(Fe³⁺)=4.0×10^-5 mol/L,則需要調整pH=         時，開始生成Fe(OH)₃（不考慮溶液體積的變化）。

（2）由流程圖可見，濕法制備高鐵酸鉀時，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”）。

濕法	強堿性介質中，Fe(NO3)3與NaClO反應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等產物

 

（3）干法制備K₂FeO₄的反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為         。

 

Answer 1

【答案】

（共15分，除（1）③3分外其它每空2分）

（1）①減少高鐵酸鉀的溶解損失（2分）

②2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O（2分）

③3ClO^－+10OH^－+2Fe³⁺=2FeO₄^2－+3Cl^－+5H₂O（3分）

④3（2分）

（2）①增大K^＋濃度，促進K₂FeO₄晶體析出（2分）    ②小（2分）

（3）3:1（2分）

【解析】

試題分析：

（1）①鉀鹽易溶于水，用有機溶劑可以避免鉀鹽的損失

②氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉、和水。

③上一步反應生成了次氯酸根，作為唯一的氧化劑氧化三價鐵離子生成氯離子和高鐵酸鹽。

④Ksp〔Fe(OH)₃〕＝c³(OH^-)·c(Fe³⁺)算出，c(OH^-)=10^-11,根據pH的算法，pH=3.

（2）①Ksp〔K2FeO₄〕＝c²(K⁺)·c(FeO₄^2-),故增加鉀離子濃度可以析出K₂FeO₄晶體。

②否則就用同樣類似的方法制備Na₂FeO₄了。

（3）N得到2個電子，Fe 得到3個電子，所以N*3，Fe *2,又因為是Fe₂O₃(重點是Fe2),故比例為3:1.

考點：考查氧化還原反應，以及非金屬單質及其化合物，化學反應原理等。