题目内容
高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂．工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：
①在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe（NO3）3制得Na2FeO4；3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4：Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
主要的生产流程如下：
（1）写出反应①的离子方程式
（2）流程图中“转化”（反应③）是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．
图1为不同的温度下，Fe（NO3）3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响．
①工业生产中最佳温度为
②若Fe（NO3）3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42-+10H2O
4Fe（OH）3+8OH-+3O2．在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用
A．H2O B．CH3COONa、异丙醇C．NH4Cl、异丙醇 D．Fe（NO3）3、异丙醇．
①在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe（NO3）3制得Na2FeO4；3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4：Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
主要的生产流程如下：
（1）写出反应①的离子方程式
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
（2）流程图中“转化”（反应③）是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）
＜
＜
Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”或“=”）．（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．
图1为不同的温度下，Fe（NO3）3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响．
①工业生产中最佳温度为
26
26
℃，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为6：5
6：5
．②若Fe（NO3）3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：
2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O
2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42-+10H2O
4Fe（OH）3+8OH-+3O2．在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用B
B
溶液（填序号）．ks*5*uA．H2O B．CH3COONa、异丙醇C．NH4Cl、异丙醇 D．Fe（NO3）3、异丙醇．
分析：（1）由工艺流程可知，反应①为氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水．
（2）由流程图可知，“转化”（反应③）是Na2FeO4→K2FeO4，该转化是在某低温下进行的，说明此温度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4．
（3）①由图1可知，Fe（NO3）3浓度一定，温度在26℃时，K2FeO4的生成率最高．Fe（NO3）3浓度在375g/L时，K2FeO4的生成率最高，由图2可知，NaClO在255g/L时，K2FeO4的生成率最高，据此计算Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比．
②由信息可知，碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，根据元素守恒还应生成H2O，反应中FeO42-→FeO43-，铁元素化合价由+6价降低为+5价，总共降低1价，Fe3+→FeO43-，铁元素化合价由+3价升高为+5价，总共升高2价，化合价升降最小公倍数为2，所以FeO42-系数为2，Fe3+系数为1，根据铁元素守恒确定FeO43-系数，根据电荷守恒确定OH-系数，根据氢元素守恒确定H2O系数，检查氧元素守恒．
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解呈碱性，应选择碱性非水溶液抑制K2FeO4水解，进行洗涤．
（2）由流程图可知，“转化”（反应③）是Na2FeO4→K2FeO4，该转化是在某低温下进行的，说明此温度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4．
（3）①由图1可知，Fe（NO3）3浓度一定，温度在26℃时，K2FeO4的生成率最高．Fe（NO3）3浓度在375g/L时，K2FeO4的生成率最高，由图2可知，NaClO在255g/L时，K2FeO4的生成率最高，据此计算Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比．
②由信息可知，碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，根据元素守恒还应生成H2O，反应中FeO42-→FeO43-，铁元素化合价由+6价降低为+5价，总共降低1价，Fe3+→FeO43-，铁元素化合价由+3价升高为+5价，总共升高2价，化合价升降最小公倍数为2，所以FeO42-系数为2，Fe3+系数为1，根据铁元素守恒确定FeO43-系数，根据电荷守恒确定OH-系数，根据氢元素守恒确定H2O系数，检查氧元素守恒．
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解呈碱性，应选择碱性非水溶液抑制K2FeO4水解，进行洗涤．
解答：解：（1）反应①为氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（2）由流程图可知，“转化”（反应③）是Na2FeO4→K2FeO4，该转化是在某低温下进行的，说明此温度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，所以Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4）．
故答案为：＜．
（3）①由图1可知，Fe（NO3）3浓度一定，温度在26℃时，K2FeO4的生成率最高，故工业生产中最佳温度为26℃．
由图1可知，Fe（NO3）3浓度在330g/L时，K2FeO4的生成率最高，由图2可知，NaClO在2575g/L时，K2FeO4的生成率最高，所以Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为330g/L：275g/L=6：5．
故答案为：26；6：5．
②由信息可知，碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，根据元素守恒还应生成H2O，反应中FeO42-→FeO43-，铁元素化合价由+6价降低为+5价，总共降低1价，Fe3+→FeO43-，铁元素化合价由+3价升高为+5价，总共升高2价，化合价升降最小公倍数为2，所以FeO42-系数为2，Fe3+系数为1，根据铁元素守恒确定FeO43-系数为3，根据电荷守恒确定OH-系数8，根据氢元素守恒确定H2O系数为4，反应离子方程式为2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O．
故答案为：2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O．
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解呈碱性，应选择碱性非水溶液抑制K2FeO4水解，进行洗涤．
A．H2O，不能抑制水解，且容易损失，故A错误；
B．CH3COONa、异丙醇，能抑制水解，减少洗涤损失，故B正确；
C．NH4Cl、异丙醇，不能抑制水解，促进水解，故C错误；
D．Fe（NO3）3、异丙醇，不能抑制水解，促进水解，故D错误．
故选：B．
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（2）由流程图可知，“转化”（反应③）是Na2FeO4→K2FeO4，该转化是在某低温下进行的，说明此温度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，所以Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4）．
故答案为：＜．
（3）①由图1可知，Fe（NO3）3浓度一定，温度在26℃时，K2FeO4的生成率最高，故工业生产中最佳温度为26℃．
由图1可知，Fe（NO3）3浓度在330g/L时，K2FeO4的生成率最高，由图2可知，NaClO在2575g/L时，K2FeO4的生成率最高，所以Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为330g/L：275g/L=6：5．
故答案为：26；6：5．
②由信息可知，碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，根据元素守恒还应生成H2O，反应中FeO42-→FeO43-，铁元素化合价由+6价降低为+5价，总共降低1价，Fe3+→FeO43-，铁元素化合价由+3价升高为+5价，总共升高2价，化合价升降最小公倍数为2，所以FeO42-系数为2，Fe3+系数为1，根据铁元素守恒确定FeO43-系数为3，根据电荷守恒确定OH-系数8，根据氢元素守恒确定H2O系数为4，反应离子方程式为2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O．
故答案为：2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O．
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解呈碱性，应选择碱性非水溶液抑制K2FeO4水解，进行洗涤．
A．H2O，不能抑制水解，且容易损失，故A错误；
B．CH3COONa、异丙醇，能抑制水解，减少洗涤损失，故B正确；
C．NH4Cl、异丙醇，不能抑制水解，促进水解，故C错误；
D．Fe（NO3）3、异丙醇，不能抑制水解，促进水解，故D错误．
故选：B．
点评：本题考查学生对工艺流程的理解、阅读题目获取信息能力、物质的分离提纯等基本操作、氧化还原反应、溶度积等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识及灵活运用知识、题目信息解决问题的能力．
练习册系列答案
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
相关题目
4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用________溶液（填序号）。
4Fe（OH）3+8OH-+3O2．在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用______ 溶液（填序号）．ks*5*u