Question

【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂，具有极强的氧化性。

(1)(2016·衡阳一中高三3月月考)高铁酸钾有以下几种常见制备方法：

干法 Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

湿法 强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液

电解法 制备中间产物Na2FeO4，再与KOH溶液反应

①干法制备K2FeO4的化学方程式为_____________________________________，

氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。

②湿法制备中，若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3＋发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：______________________________________。

(2)(2016·青岛高三上学期期末)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾，反应原理为

①在碱性条件下，利用NaClO氧化硝酸铁，制得Na2FeO4，该反应的离子反应方程式为_________________________________________________________________。

②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4：Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH，K2FeO4在水溶液中易水解：4FeO＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2，在“提纯”K2FeO4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)。

A．水 B．NH4Cl、异丙醇

C．Fe(NO3)3、异丙醇 D．CH3COONa、异丙醇

Answer 1

【答案】 Fe2O3＋3KNO3＋4KOH2K2FeO4＋3KNO2＋ 2H2O 3∶1 2FeO＋Fe3＋＋8OH－===3FeO＋4H2O 2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO ＋5H2O＋3Cl－ D

【解析】（1）①Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物，KNO3作氧化剂，铁被氧化成FeO42―，干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3＋3KNO3＋4KOH2K2FeO4＋3KNO2＋ 2H2O；Fe元素化合价升高，化合价由+3价升高到+6价，被氧化，Fe2O3做还原剂；N元素化合价由+5价降低到+3价，KNO3做氧化剂，设氧化剂物质的量为xmol，还原剂物质的量为ymol，要使氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数，x×（5-3）=y×2×（6-3），解得x：y=3：1；②由题干，碱性介质中K2FeO4与Fe3＋发生氧化还原反应生成K3FeO4，根据元素质量守恒生成物中有H2O，反应中FeO42－→FeO43－，铁元素化合价由+6价降低为+5价，共降低1价，Fe3＋→FeO43－，铁元素由+3价升高为+5价，升高2价，化合价升降最小公倍数为2，故FeO42－系数为2，Fe3＋系数为1，又由铁元素守恒确定FeO43－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H2O系数为4，反应离子方程式为2FeO42－+Fe3＋+8OH－=3FeO43－+4H2O。(2)①在碱性条件下，利用NaClO氧化硝酸铁，制得Na2FeO4，该反应的离子反应方程式为2FeO＋Fe3＋＋8OH－===3FeO＋4H2O；②异丙醇作溶剂，极性小，盐在其中溶解度小，为抑制其水解，可以使用CH3COONa，故选D。