Question

（15分）高铁酸钾（K2FeO4）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 + Cl2 = KCl + KClO + H2O（条件：温度较低）

② 6KOH + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）

③ 2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O

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Cl2的化学方程式 ；

（3）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因 ；

（4）与MnO2 — Zn电池类似，K2FeO4 — Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4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K2FeO4后，副产品是 （写化学式）。

 

Answer 1

（1）温度较低（2）2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

（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）FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-；2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH-

（5）与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO；为下一步反应提供反应物

（6）KNO3 KCl

【解析】

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Cl2的化学方程式为2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑。（3）K2FeO4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）K2FeO4 — Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式是FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-；该电池总反应的离子方程式为2FeO42-+8H2O+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Cl2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(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O可知：从“反应液II ”中分离出K2FeO4后，副产品是KNO3 和KCl。

考点：考查反应条件的选择、物质的制取方法、方程式与电极式的书写等知识。