Question

（15分）高铁酸钾（K 2 FeO 4 ）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

（15分）高铁酸钾（K 2 FeO 4 ）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下： 已知：① 2KOH + Cl 2 =" KCl" + KClO + H 2 O（条件：温度较低）② 6KOH + 3Cl 2 =" 5KCl" + KClO 3 + 3H 2 O（条件：温度较高）③ 2Fe(NO 3 ) 3 + 2KClO + 10KOH = 2K 2 FeO 4 + 6KNO 3 + 3KCl + 5H 2 O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Cl 2 的化学方程式 ；（3）K 2 FeO 4 可作为新型多功能水处理剂的原因 ；（4）与MnO 2 — Zn电池类似，K 2 FeO 4 — Zn也可以组成碱性电池，K 2 FeO 4 在电池中作为正极材料，其电极反应式为________，该电池总反应的离子方程式为_____。（5）在“反应液I ”中加KOH固体的目的是① ，② ；（6）从“反应液II ”中分离出K 2 FeO 4 后，副产品是 （写化学式）。

Answer 1

（1）温度较低（2）2NaCl + 2H 2 O 2NaOH + H 2 ↑ + Cl 2 ↑ （3）+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe(OH) 3 胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。 （4）FeO 4 2- +3e - +4H 2 O= Fe(OH) 3 +5OH - ；2FeO 4 2- +8H 2 O+3Zn= 2Fe(OH) 3 + 3Zn(OH) 3 +4OH - （5）与“反应液I”中过量的Cl 2 继续反应，生成更多的KClO；为下一步反应提供反应物 （6）KNO 3   KCl

试题分析：（1）根据反应方程式可知：该生产工艺应在温度较低的情况下进行；（2）在工业上一般用电解法制取氯气。制取Cl 2 的化学方程式为2NaCl + 2H 2 O 2NaOH + H 2 ↑ + Cl 2 ↑。（3）K 2 FeO 4 中的Fe+6价，易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe(OH) 3 胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。因此可作为新型多功能水处理剂。（4）K 2 FeO 4 — Zn也可以组成碱性电池，K 2 FeO 4 在电池中作为正极材料，其电极反应式是FeO 4 2- +3e - +4H 2 O= Fe(OH) 3 +5OH - ；该电池总反应的离子方程式为2FeO 4 2- +8H 2 O+3Zn= 2Fe(OH) 3 + 3Zn(OH) 3 +4OH - 。（5）在“反应液I ”中加KOH固体的目的有两个。①是与“反应液I”中过量的Cl 2 继续反应，生成更多的KClO；②是为下一步反应提供反应物。（6）根据反应方程式2Fe(NO 3 ) 3 + 2KClO + 10KOH = 2K 2 FeO 4 + 6KNO 3 + 3KCl + 5H 2 O可知：从“反应液II ”中分离出K 2 FeO 4 后，副产品是KNO 3 和KCl。