Question

12．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．其生产工艺如下：

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）该生产工艺应在温度较低（填“温度较高’’或“温度较低”）的情况下进行．
（2）写出Fe（NO₃）₃在强碱性条件下与KClO反应制K₂FeO₄的离子方程式2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是AC（填序号）．
A．与“反应液I”中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO
B．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．

Answer 1

分析 足量氯气通入氢氧化钾溶液中低温反应生成次氯酸钾、氯化钾和水，加入固体氢氧化钾除去氯化钾得到减小次氯酸钾浓溶液，加入硝酸铁浓溶液纯化洗涤干燥得到高铁酸钾，
（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；
（2）根据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物以及电子得失守恒和质量守恒来配平；
（3）根据生产工艺流程图，第①步氯气过量，第③步需要碱性条件，在温度较高时KOH 与Cl₂ 反应生成的是KClO₃，氧化还原反应中化合价有升有降．

解答 解：足量氯气通入氢氧化钾溶液中低温反应生成次氯酸钾、氯化钾和水，加入固体氢氧化钾除去氯化钾得到减小次氯酸钾浓溶液，加入硝酸铁浓溶液纯化洗涤干燥得到高铁酸钾，
（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）据题目信息和氧化还原反应中化合价发生变化确定找出反应物：Fe³⁺、ClO^-，生成物：FeO₄^2-、Cl^-，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O； 
（3）A、根据生产工艺流程图，第①步氯气过量，加入KOH固体后会继续反应生成KClO，故A正确；
B、因温度较高时KOH 与Cl₂ 反应生成的是KClO₃，而不是KClO，故B错误；
C、第③步需要碱性条件，所以碱要过量，故C正确；
D、KClO₃转化为 KClO，化合价只降不升，故D错误；
故选：AC．

点评 本题结合高铁酸钾（K₂FeO₄）的制备主要考查了氧化还原反应的知识、离子的检验等，培养了学生运用知识的能力，题目难度中等．