题目内容
【题目】以钛白副产品硫酸亚铁制备的铁黄(FeOOH)代替硝酸铁等可溶性铁盐制备高铁酸钾，可降低生产工艺成本且产品质量好。该制备工艺如下：
回答下列问题：
(1)写出该生产工艺中得到的副产品的一种用途：________________________。
(2)反应①的离子方程式为___________________________。
(3)反应③的化学方程式为2FeOOH＋3KClO＋4KOH===2K2FeO4＋3H2O＋3KCl，则流程中第一次加固体KOH的作用是______________________。第二次加固体KOH的作用是________________________。
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”：4FeO
＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2。则在洗涤干燥时，洗涤剂最好选用________(填序号)。
a．H2O b．CH3COOK、异丙醇
c．NH4Cl、异丙醇 d．Fe(NO3)3、异丙醇
(5)实验测得反应液的pH、温度对铁黄产量的影响如图所示。为了获取更多的铁黄，反应液的pH应控制在________附近；反应液温度高于40 ℃时，铁黄的产量下降的原因可能是
________________________。
(6)用K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，还能除去水体中的H2S、NH3等，生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质。试写出K2FeO4处理含有NH3的污水时与NH3反应的离子方程式：_______________________________。
【答案】(1)作钾肥(或补钾剂、工业制备钾等)
(2)4Fe2＋＋O2＋6H2O
4FeOOH↓＋8H＋
(3)与足量的Cl2继续反应生成更多的KClO，为下一步反应提供反应物 降低高铁酸钾的溶解度、增强高铁酸钾的稳定性 (4)b
(5)4.5 温度升高，催化剂NO、NO2的溶解度减小或更易逸出(或其他合理答案)
(6)2FeO
＋2NH3＋2H2O===2Fe(OH)3(胶体)＋N2↑＋4OH－[或2FeO＋2NH3·H2O===
2Fe(OH)3(胶体)＋N2↑＋4OH－]
【解析】(1)根据工艺流程图分析知，副产品为氯化钾。(2)由流程图知反应物为FeSO4溶液、O2, 生成物为FeOOH，循环利用的滤液Ⅰ应该呈酸性，进而写出离子方程式。(3)注意分析“足量氯气”、“反应②”即可得出结论；第二次加固体KOH后是过滤，说明KOH可降低高铁酸钾的溶解度，结合第(4)问，KOH可抑制高铁酸钾的水解。(4)K2FeO4在水溶液中易水解呈碱性。CH3COOK溶于水，水解显碱性，异丙醇能减少洗涤过程中K2FeO4的损失，故b正确。(5)反应液温度越高，单位时间内生成物的产量应越高，但在本实验中，温度高于40 ℃时铁黄的产量反而下降，联想到催化剂为气体，气体的溶解度随着温度的升高而减小。(6)向含有NH3的污水中加入适量的K2FeO4，应将污染物转化为无污染的物质氮气，而高铁酸钾对应的还原产物是氢氧化铁，其中氮的化合价从－3升高到0，铁元素的化合价从＋6降低到＋3，根据得失电子守恒、原子守恒即可写出反应的离子方程式。
