Question

高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的流程如下图所示：

废液

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是：                                 。
②反应I的化学方程式为                                                  。
③反应II的离子方程式为                                                  。
④已知25℃时Fe(OH)₃的Ksp = 4.0×10^-38，反应II后的溶液中c(Fe³⁺)=4.0×10^-5 mol/L,则需要调整pH=        时，开始生成Fe(OH)₃（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是：                           。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠        （填“大”或“小”）。

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
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

 
（3）干法制备K₂FeO₄的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为        。

Answer 1

（共15分，除（1）③3分外其它每空2分）
（1）①减少高铁酸钾的溶解损失（2分）
②2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O（2分）
③3ClO^－+10OH^－+2Fe³⁺=2FeO₄^2－+3Cl^－+5H₂O（3分）
④3（2分）
（2）①增大K^＋浓度，促进K₂FeO₄晶体析出（2分）   ②小（2分）
（3）3:1（2分）

试题分析：
（1）①钾盐易溶于水，用有机溶剂可以避免钾盐的损失
②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、和水。
③上一步反应生成了次氯酸根，作为唯一的氧化剂氧化三价铁离子生成氯离子和高铁酸盐。
④Ksp〔Fe(OH)₃〕＝c³(OH^-)·c(Fe³⁺)算出，c(OH^-)=10^-11,根据pH的算法，pH=3.
（2）①Ksp〔K2FeO₄〕＝c²(K⁺)·c(FeO₄^2-),故增加钾离子浓度可以析出K₂FeO₄晶体。
②否则就用同样类似的方法制备Na₂FeO₄了。
（3）N得到2个电子，Fe 得到3个电子，所以N*3，Fe *2,又因为是Fe₂O₃(重点是Fe2),故比例为3:1.