Question

【題目】高鐵酸鉀廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上以鈦白粉生產(chǎn)的副產(chǎn)品FeSO4制備高鐵酸鉀的生產(chǎn)流程如下：

查資料得知K2FeO4的一些性質(zhì)：

①在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定。

②在水中溶解度很大，難溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑。

回答下列問題：

（1）寫出氧化I中，生成Fe3+的離子反應(yīng)方程式：

（2）氧化II中，試劑A為 （填“H2O2”或“HNO3”或“NaC1O”），反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

（3）操作I中包括冷卻結(jié)晶，過濾洗滌、干燥幾個(gè)步驟，洗滌干燥的目的是脫堿脫水，進(jìn)行洗滌操作時(shí)應(yīng)該用 洗滌。

（4）凈水時(shí)高鐵酸鉀能逐漸與水反應(yīng)生成絮狀的Fe（OH）3，請(qǐng)補(bǔ)充并配平該反應(yīng)方程式的系數(shù)及產(chǎn)物：

______K2FeO4 + H2O Fe（OH）3（膠體）+ KOH + 。

將一定量的K2FeO4投入一定濃度的FeC13溶液中，測得剩余K2FeO4濃度如下圖所示，推測產(chǎn)生曲線I和曲線II差異的原因是: 。

（5）制得的粗K2FeO4產(chǎn)品中常混有少量KCl。取5.0 g粗產(chǎn)品溶于足量稀硝酸，充分反應(yīng)后，加入足量的硝酸銀，過濾得到沉淀，洗滌、干燥，稱量得到1.435 g固體，K2FeO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。（可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：O 16 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Ag 108）

Answer 1

【答案】

（1）H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；

（2）NaClO；2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-；

（3）無水乙醇；

（4）4；10；4；8；3O2↑；FeCl3溶液水解顯酸性，促進(jìn)K2FeO4與水反應(yīng)從而降低K2FeO4的濃度；

（5）85.1%；

【解析】

試題分析：（1）氧化I中，雙氧水將亞鐵離子氧化生成Fe3+的離子反應(yīng)方程式為H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，故答案為：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；

（2）氧化II中，試劑A將Fe3+氧化為FeO42-，結(jié)合題意和信息，應(yīng)該選用NaC1O，防止生成的K2FeO4分解，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++3ClO- +10OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-，故答案為：NaClO；2Fe3++3ClO- +10OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl- ；

（3）根據(jù)信息，K2FeO4在水中溶解度很大，難溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑。操作I應(yīng)該選用無水乙醇進(jìn)行洗滌，故答案為：無水乙醇；

（4）凈水時(shí)高鐵酸鉀能逐漸與水反應(yīng)生成絮狀的Fe（OH）3，根據(jù)得失電子守恒，配平后的方程式為4K2FeO4 +10H2O 4Fe（OH）3（膠體）+8KOH + 3O2↑；將一定量的K2FeO4投入一定濃度的FeC13溶液中，由于FeCl3溶液水解顯酸性，促進(jìn)K2FeO4與水反應(yīng)從而降低K2FeO4的濃度，故答案為：4；10；4；8；3O2↑；FeCl3溶液水解顯酸性，促進(jìn)K2FeO4與水反應(yīng)從而降低K2FeO4的濃度；

（5）生成氯化銀的質(zhì)量為1.435 g，物質(zhì)的量為=0.01mol，可以氯化鉀的質(zhì)量為0.01mol×74.5g/mol=0.745g，K2FeO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=85.1%，故答案為：85.1%。