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。其制取如下:
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己知: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+2KClO3+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题:(每空2分)
(1)高铁酸钾(K2FeO4)应在_______ (填“温度较高”或“温度较低”)情况下进行;
(2)0.1 mol/LKClO 溶液中 c (ClO-) +c (HClO)_______0.1 mol/L (填>、<、=)
(3)K2FeO4具有强氧化性的原因____________________________;
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解56 gKOH固体(该溶液的密度为1.56g/mL),它的物质的量浓度为_________________;
(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)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,会有副产品__________(写化学式),它们都是重要的化工产品,具体说出其中一种物质的用途_____________________。
【答案】 温度较低 = Fe元素的化合价显+6价,易得电子 10 mol/L AC KNO3 KCl KNO3可用于化肥,炸药等
【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.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。(2)由物料守恒,ClO― 水解生成HClO,故0.1 mol/LKClO 溶液中 c (ClO-) +c (HClO)=0.1 mol/L;(3)铁是+6价,非常不稳定,易还原到+2,+3价,Fe元素的化合价显+6价,易得电子,K2FeO4具有强氧化性;(4)100mL水的质量:m水=100g,溶液的质量:m液=100+56=156(g),溶液的体积:V=m液/ρ=156/1.56(mL),KOH的物质的量:n=m/M=56/56(mol),KOH物质的量浓度:C=n/V=(56/56)×(1.56/156)×(1000)=10(mol·L-1)。(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)从"溶液Ⅱ"中分离出K2FeO4后,会有副产品KNO3、KCl,它们都是重要的化工产品,KNO3可用于化肥,炸药等,KCl农业上用作钾肥等。