题目内容

12．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：

（1）反应①应在温度较低的情况下进行．因在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3．写出在温度较高时KOH 与Cl2反应的化学方程式6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O，该反应的氧化产物是KClO3．
（2）在溶液Ⅰ中加入KOH固体的目的是A、C（填编号）．
A．与溶液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．为下一步反应提供碱性的环境
D．使KClO3转化为 KClO
（3）从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
（4）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净用试管取少量最后一次的洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净．
（5）高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂．FeO42-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示．下列说法正确的是B（填字母）．

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．向pH=2的这种溶液中加KOH溶液至pH=10，HFeO4-的分布分数先增大后减小
C．向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H2FeO4+OH-═HFeO4-+H2O．

分析 足量氯气通入氢氧化钾溶液中低温反应生成次氯酸钾、氯化钾和水，加入固体氢氧化钾除去氯化钾得到减小次氯酸钾浓溶液，加入硝酸铁浓溶液纯化洗涤干燥得到高铁酸钾，
（1）根据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物以及电子得失守恒和质量守恒来配平；根据化合价升高，还原剂，得到氧化产物；
（2）根据生产工艺流程图，第①步氯气过量，第③步需要碱性条件，在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3，氧化还原反应中化合价有升有降；
（3）根据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物以及电子得失守恒和质量守恒来配平；
（4）检验最后一次的洗涤中无Cl-即可；
（5）根据图象的内容来分析图象所描述的意义判断．

解答 解：足量氯气通入氢氧化钾溶液中低温反应生成次氯酸钾、氯化钾和水，加入固体氢氧化钾除去氯化钾得到减小次氯酸钾浓溶液，加入硝酸铁浓溶液纯化洗涤干燥得到高铁酸钾，
（1）据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物有：KClO3、KCl、H2O，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O；Cl2既是氧化剂又是还原剂，氯化合价升高，得到 KClO3，KClO3是还原产物．    
故答案为：6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O； KClO3；
（2）A、根据生产工艺流程图，第①步氯气过量，加入KOH固体后会继续反应生成KClO，故A正确；
B、因温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3，而不是KClO，故B错误；
C、第③步需要碱性条件，所以碱要过量，故C正确；
D、KClO3转化为 KClO，化合价只降不升，故D错误；
故选：A、C；
（3）据题目信息和氧化还原反应中化合价发生变化确定找出反应物：Fe3+、ClO-，生成物：FeO42-、Cl-，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O． 
故答案为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；  
（4）只要检验最后一次的洗涤中无Cl-，即可证明K2FeO4晶体已经洗涤干净，操作方法为用试管取少量最后一次的洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净，
故答案为：用试管取少量最后一次的洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净；
（5）A．不同PH值时，溶液中铁元素的存在形态及种数不相同，比如在PH值等于6时，就只有两种形态，故A错误；
B．根据图象知，改变溶液的pH，向pH=2的这种溶液中加KOH溶液至pH=10，HFeO4-的分布分数先增大后减小，故正确；
C．向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO4-+OH-=FeO42-+H2O，故错误；
故答案为：B．

点评 本题考查学生阅读题目获取信息的能力、对工艺流程的理解与条件的控制、对物质的量浓度理解等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力，注意基础知识的掌握．

练习册系列答案
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2．下列属于纯净物的是（　　）
A．盐酸B．氯水C．液氨D．漂白粉
3．下列有关化学基本概念的依据正确的是（　　）
A．同素异形体：是否由同一种原子构成
B．纯净物和混合物：是否只含一种元素
C．电解质和非电解质：溶于水或熔融状态下能否导电
D．氧化还原反应：元素化合价是否变化
20．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．O2和O3的混合物共16g，其中所含氧原子数为NA
B．1.0L 0.1mol/L的AlCl3溶液中含有的铝离子数为0.1NA
C．28g乙烯中所含有共用电子对数目为4NA
D．1mol金属钠完全转化为Na2O2所转移的电子数目为2NA
7．下表是元素周期表的一部分，按要求完成各小题．
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅥⅠA0
2⑥⑦⑪
3①③⑤⑧⑩
4②④⑨
（1）元素①的元素符号：Na
（2）元素⑧的单质电子式
（3）元素⑤的原子结构示意图
（4）化学性质最不活泼的元素⑩（填元编号，下同），非金属性最强的元素是⑪．金属
性最强的单质②．
（5）①③⑤三种元素的最高价氧化物水化物中，碱性最强的NaOH．①③⑤三种元素的原子半径由大到小的顺序为Na＞Mg＞Al．
（6）某元素的最高价氧化物的水化物既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐与水，该元素的最高价氧化物和盐酸反应的化学方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O．
17．如图是部分短周期元素最外层电子数与原子序数的关系图，下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：A＜B＜C＜D
B．E、F和H三种元素相应的最高价氧化物对应水化物之间两两会发生反应
C．气态氢化物稳定性：D＞I＞G＞H
D．E和C元素形成的化合物中只存在离子键
4．下?物质分类正确的是（　　）
A．天然油脂--混合物B．氯气--非电解质
C．二氧化氮--酸酐D．二氯甲烷--非极性分子
1．用NA表示阿伏伽德罗常数的值．下列叙述正确的是（　　）
A．标准状况下，11.2 L SO3中含有0.5NA个SO3分子
B．48g O3气体含有3NA个氧原子
C．在1L0.5mol•L-lFeCl3溶液中含有0.5NA个Fe3+
D．1.5 mol NO2与足量水反应，转移的电子数为1.5NA
2．常温下，下列物质的水溶液，因为水解使溶液的pH＜7的是（　　）
A．Na2SB．H2SO3C．Al（SO4）3D．NaHSO4

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