题目内容
【题目】工业上制备K2FeO4的流程如下：
(1)配制FeSO4溶液时，需加入铁粉和稀硫酸，试说明加铁粉的原因______________________，加稀硫酸原因_______________________。
(2)用饱和KOH溶液结晶的原因是__________________。
(3)洗涤时用乙醚作洗涤剂的原因是_________________。
(4)经测定第一、二次氧化时的转化率分别为a和b，结晶时的转化率为c，若要制备d Kg的K2FeO4，则需要FeSO4·7H2O___________Kg。（K2FeO4的相对分子质量是198；FeSO4·7H2O的相对分子质量是278；答案用分数表示）
(5)电解法也能制备K2FeO4。用KOH溶液作电解液，在阳极可以将铁氧化成FeO
，试写出此时阳极的电极反应式___________________________。
【答案】防止FeSO4被氧化 抑制FeSO4的水解 提供K+ 减少K2FeO4的损失 139d/ 99abc Fe+8OH--6e-= FeO
+4H2O
【解析】
根据流程可知，工业上用FeSO4制备K2FeO4，铁的化合价由+2价升高到+6价，故经过两次氧化，目的在于实现铁化合价的转化，K+的引入则是通过加入饱和KOH溶液。FeSO4中亚铁离子易被氧化生成铁离子，且易水解生成氢氧化亚铁，加入铁粉防止氧化，加入硫酸抑制水解；高铁酸钾不溶于乙醚，洗涤时用乙醚作洗涤剂可以减少产品损失；需要FeSO47H2O 质量利用铁元素守恒进行计算；电解时阳极失电子，发生氧化反应，Fe在碱性条件下被氧化为FeO42-，电极反应式为：Fe+8OH--6e-=FeO42+4H2O。
(1)FeSO4溶液中亚铁离子易被氧化生成铁离子，且易水解生成氢氧化亚铁，加入铁粉防止氧化，加入硫酸抑制水解，实验室配制FeSO4溶液时，需加入铁粉和稀硫酸，加入铁粉的原因是防止FeSO4被氧化，加稀硫酸原因是抑制FeSO4的水解；
(2)上述分析可知用饱和KOH溶液提供钾离子结晶析出高铁酸钾晶体，用饱和KOH溶液结晶的原因是提供K+离子；
(3)高铁酸钾不溶于乙醚，洗涤时用乙醚作洗涤剂的原因是减少产品K2FeO4的损失；
(4)经测定第一、二次氧化时的转化率分别为a和b，结晶时的转化率为c，若要制备d Kg的K2FeO4，元素守恒得到铁元素物质的量
Kmol，设需要绿矾质量为xkg，则得到x×abc=×278，算出x=
kg=
kg，则需要FeSO47H2O 质量为：或；
(5)电解时阳极失电子，发生氧化反应，Fe在碱性条件下被氧化为FeO42-，电极反应式为：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O。
