Question

高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂．工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：①在碱性条件下，利用NaC

高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂．工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：①在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe（NO 3 ） 3 制得Na 2 FeO 4 ；3NaClO+2Fe（NO 3 ） 3 +10NaOH=2Na 2 FeO 4 ↓+3NaCl+6NaNO 3 +5H 2 O②Na 2 FeO 4 与KOH反应生成K 2 FeO 4 ：Na 2 FeO 4 +2KOH=K 2 FeO 4 +2NaOH主要的生产流程如下： （1）写出反应①的离子方程式______（2）流程图中“转化”（反应③）是在某低温下进行的，说明此温度下K sp （K 2 FeO 4 ）______K sp （Na 2 FeO 4 ）（填“＞”或“＜”或“=”）．（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．图1为不同的温度下，Fe（NO 3 ） 3 不同质量浓度对K 2 FeO 4 生成率的影响；图2为一定温度下，Fe（NO 3 ） 3 质量浓度最佳时，NaClO浓度对K 2 FeO 4 生成率的影响．①工业生产中最佳温度为______℃，此时Fe（NO 3 ） 3 与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为______．②若Fe（NO 3 ） 3 加入过量，在碱性介质中K 2 FeO 4 与Fe 3+ 发生氧化还原反应生成K 3 FeO 4 ，此反应的离子方程式：______（4）K 2 FeO 4 在水溶液中易水4FeO 4 2- +10H 2 O 4Fe（OH） 3 +8OH - +3O 2 ．在“提纯”K 2 FeO 4 中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用______ 溶液（填序号）．*uA．H 2 O B．CH 3 COONa、异丙醇C．NH 4 Cl、异丙醇 D．Fe（NO 3 ） 3 、异丙醇．

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Answer 1

（1）反应①为氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应离子方程式为Cl 2 +2OH - =Cl - +ClO - +H 2 O． 故答案为：Cl 2 +2OH - =Cl - +ClO - +H 2 O． （2）由流程图可知，“转化”（反应③）是Na 2 FeO 4 →K 2 FeO 4 ，该转化是在某低温下进行的，说明此温度下K 2 FeO 4 的溶解度小于Na 2 FeO 4 ，所以K sp （K 2 FeO 4 ）＜K sp （Na 2 FeO 4 ）． 故答案为：＜． （3）①由图1可知，Fe（NO 3 ） 3 浓度一定，温度在26℃时，K 2 FeO 4 的生成率最高，故工业生产中最佳温度为26℃． 由图1可知，Fe（NO 3 ） 3 浓度在330g/L时，K 2 FeO 4 的生成率最高，由图2可知，NaClO在2575g/L时，K 2 FeO 4 的生成率最高，所以Fe（NO 3 ） 3 与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为330g/L：275g/L=6：5． 故答案为：26；6：5． ②由信息可知，碱性介质中K 2 FeO 4 与Fe 3+ 发生氧化还原反应生成K 3 FeO 4 ，根据元素守恒还应生成H 2 O，反应中FeO 4 2- →FeO 4 3- ，铁元素化合价由+6价降低为+5价，总共降低1价，Fe 3+ →FeO 4 3- ，铁元素化合价由+3价升高为+5价，总共升高2价，化合价升降最小公倍数为2，所以FeO 4 2- 系数为2，Fe 3+ 系数为1，根据铁元素守恒确定FeO 4 3- 系数为3，根据电荷守恒确定OH - 系数8，根据氢元素守恒确定H 2 O系数为4，反应离子方程式为2FeO 4 2- +Fe 3+ +8OH - =3FeO 4 3- +4H 2 O． 故答案为：2FeO 4 2- +Fe 3+ +8OH - =3FeO 4 3- +4H 2 O． （4）K 2 FeO 4  在水溶液中易水解呈碱性，应选择碱性非水溶液抑制K 2 FeO 4 水解，进行洗涤． A．H 2 O，不能抑制水解，且容易损失，故A错误； B．CH 3 COONa、异丙醇，能抑制水解，减少洗涤损失，故B正确； C．NH 4 Cl、异丙醇，不能抑制水解，促进水解，故C错误； D．Fe（NO 3 ） 3 、异丙醇，不能抑制水解，促进水解，故D错误． 故选：B．