Question

高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，具

高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，具有良好的应用前景．其生产工艺如图：已知：①2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）②6KOH+3C12═5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）回答下列问题：（1）该生产工艺应在______（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行．（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式2NaCl+2H2O 通电 . 2NaOH+H2↑+Cl2↑2NaCl+2H2O 通电 . 2NaOH+H2↑+Cl2↑．（3）写出Fe（NO3）3在强碱性条件下与KClO反应制K2FeO4的离子方程式______．（4）在“反应液I”中加KOH固体的目的是______（填序号）．A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClOB．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C．为下一步反应提供反应物D．使副产物KClO3化为KClO（5）从环境保护的角度看，制备Na2FeO4（实际应用中Na2FeO4可替代K2FeO4使用）较好的方法为电解法，其装置如图Ⅰ所示．①电解过程中阳极的电极反应式为______．②图Ⅰ装置中的电源采用NaBH4（硼元素的化合价为+3）和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图Ⅱ所示．工作过程中该电源的正极反应式为______．

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Answer 1

（1）由工艺流程及③可知，利用Fe（NO₃）₃与KClO制备K₂FeO₄，由信息②可知温度较高KOH与Cl₂ 反应生成的是KClO₃．由信息①可知，在低温下KOH与Cl₂ 反应生成的是KClO．故选择低温较低，故答案为：温度较低；
（2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）次氯酸跟有强氧化性，嫩将三价铁离子氧化为高铁酸根，离子方程式：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5 H₂O，故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5 H₂O；
（4）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl₂反应，加KOH固体的目的是与过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO．
A．与过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO，故A正确；
B．由信息②可知温度较高KOH与Cl₂ 反应生成的是KClO₃，不利用KClO生成、浪费原料，故B错误；
C．由工艺流程及③可知，利用Fe（NO₃）₃与KClO制备K₂FeO₄，故C正确；
D．由信息可知，该条件下KClO₃ 不能转化为KClO，故D错误．
故选：AC；
（5）①Na₂FeO₄能消毒、净水的原因高价铁具有氧化性，能消毒杀菌，生成Fe³⁺形成胶体，具有吸附悬浮物的净水的作用，电解时阳极Fe失电子发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH^--6e^-═FeO₄^2-+4H₂O；
故答案为：Fe+8OH^--6e^-═FeO₄^2-+4H₂O；
②NaBH₄（B元素的化合价为+3价）和H₂O₂作原料的燃料电池，正极上H₂O₂发生还原反应，得到电子生成OH^-，其电极反应为：H₂O₂+2e^-=2OH^-；
故答案为：H₂O₂+2e^-=2OH^-．