题目内容
【题目】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：
①2KOH+Cl2===KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）
②6KOH+3Cl2===5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）
③2Fe(NO3)3+3KClO+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”）情况下进行，从绿色化学的角度考虑通入氯气速率应________（填“较快”或“较慢”）；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式_____________；
（3）为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常使用高铁酸钾（K2FeO4）进行消毒、净化以改善水质，其原因是______
（4）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体（该溶液的密度为1.47 g/mL），它的物质的量浓度为____________（保留整数）；
（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是__________：
A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO3转化为 KClO
（6）该工艺每得到1.98 kg K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为___________mol。
【答案】温度较低 较慢 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ K2FeO4中铁元素化合价为+6价，易得电子 10mol/L AC 15
【解析】
（1）由工艺流程及③可知，利用Fe（NO3）3与KClO制备K2FeO4，由信息②可知温度较高KOH与Cl2反应生成的是KClO3；
（2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气；
（3）K2FeO4中铁元素化合价为+6价，价态高；
（4）根据n= 
计算出氢氧化钾的物质的量，溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和，利用V= 
计算溶液体积，再根据c== 
，计算氢氧化钾溶液的物质的量浓度；
（5）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，生成更多的KClO；
（6）根据反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可得关系式2K2FeO4～3Cl2，根据关系式可计算出氯气的物质的量；
（1）由工艺流程及③可知，利用Fe（NO3）3与KClO制备K2FeO4，由信息②可知温度较高KOH与Cl2反应生成的是KClO3，由信息①可知，在低温下KOH与Cl2反应生成的是KClO．故选择低温较低，较慢；
故答案为：温度较低；较慢；
（2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
故答案为：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3）K2FeO4中铁元素化合价为+6价，价态高，易得电子，表现强氧化性，
故答案为：K2FeO4中铁元素化合价为+6价，易得电子；
（4）61.6gKOH固体的物质的量为n==
=1.1mol，溶液的质量为100mL×1g/mL+61.6g=161.6g，所以溶液的体积为v= =
=
，根据c= ，带入上述数据可得氢氧化钾溶液的物质的量浓度为10mol/L；
故答案为：10mol/L；
（5）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO；
A、与过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO，故A正确；
B、由信息②可知温度较高KOH与Cl2反应生成的是KClO3，不利用KClO生成、浪费原料，故B错误；
C、由工艺流程及③可知，利用Fe（NO3）3与KClO制备K2FeO4，故C正确；
D、由信息可知，该条件下KClO3不能转化为KClO，故D错误；
故选：AC；
（6）根据反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可得关系式2K2FeO4～3Cl2，1.98kgK2FeO4的物质的量为10mol，根据关系式可知氯气的物质的量为15mol；
故答案为：15。
