题目内容
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，高铁酸盐热稳定性差．制备方法有湿法，干法两种．其原理如下表所示．湿法的生产工艺如下：回答下列问题：
（1）实验室干法制备中选用的仪器是 ．A．蒸发皿B．铁坩埚C．氧化铝坩埚D．陶瓷坩埚
（2）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
（3）在溶液I中加入KOH固体的目的是 （填编号）A．使KClO转化为KClOB．为下一步反应提供碱性的环境C．KOH固体溶液放热，有利于提高反应率D．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
（4）向次氯酸钾强碱浓溶液中加入90%的Fe（NO3），发生反应的离子方程式：①Fe3+++3OH+═Fe（OH）3；②
（5）用异丙醇代替蒸馏水洗涤湿产品，除能洗去杂质外，其优点有 ．
（6）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净
（7）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的优点之一是能除去悬浮杂质，配平该反应的离子方程式： FeO42-+ H3O═ Fe（OH）3（胶体）+ O2↑+ □
（1）实验室干法制备中选用的仪器是
（2）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
（3）在溶液I中加入KOH固体的目的是
（4）向次氯酸钾强碱浓溶液中加入90%的Fe（NO3），发生反应的离子方程式：①Fe3+++3OH+═Fe（OH）3；②
（5）用异丙醇代替蒸馏水洗涤湿产品，除能洗去杂质外，其优点有
（6）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净
（7）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的优点之一是能除去悬浮杂质，配平该反应的离子方程式：
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：湿法生产高铁酸钾工艺如下：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）根据氢氧化钾是强碱，能和三氧化二铝、二氧化硅反应来解答；
（2）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；
（3）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；
（4）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；
（5）异丙醇代替水洗涤减少产品损耗且异丙醇易挥发；
（6）检验最后一次的洗涤中无Cl-即可；
（7）根据氧化还原反应电子得失守恒配平；
（1）根据氢氧化钾是强碱，能和三氧化二铝、二氧化硅反应来解答；
（2）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；
（3）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；
（4）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；
（5）异丙醇代替水洗涤减少产品损耗且异丙醇易挥发；
（6）检验最后一次的洗涤中无Cl-即可；
（7）根据氧化还原反应电子得失守恒配平；
解答：
解：（1）A．实验室干法制备需用碱KOH，加热无需用蒸发皿，故A错误；
B．铁坩埚含有铁，铁与氢氧化钾不反应，故B正确；
C．氧化铝坩埚能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故C错误；
D．陶瓷坩埚含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠反应，故D错误；
故选B．
（2）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，Cl2既是氧化剂又是还原剂，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得6KOH+3Cl2
KClO3+5KCl+3H2O，
故答案为：6KOH+3Cl2
KClO3+5KCl+3H2O；
（3）A．KClO3转化为 KClO，化合价只降不升，无法实现，故A错误；
B．第③步需要碱性条件，所以碱要过量，为下一步反应提供碱性的环境，故B正确；
C．KOH固体溶液放热，温度较高时KOH与Cl2反应生成的是KClO3，而不是KClO，故C错误；
D．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D正确；
故选BD．
（4）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；
（5）用异丙醇代替水洗涤产品，避免产品溶解损失，同时异丙醇易挥发，易于干燥；
故答案为：减少K2FeO4晶体洗涤时产品的损失且产品易干燥；
（6）因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，
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；
（7）根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-，
故答案为：4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-
B．铁坩埚含有铁，铁与氢氧化钾不反应，故B正确；
C．氧化铝坩埚能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故C错误；
D．陶瓷坩埚含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠反应，故D错误；
故选B．
（2）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，Cl2既是氧化剂又是还原剂，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得6KOH+3Cl2
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故答案为：6KOH+3Cl2
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（3）A．KClO3转化为 KClO，化合价只降不升，无法实现，故A错误；
B．第③步需要碱性条件，所以碱要过量，为下一步反应提供碱性的环境，故B正确；
C．KOH固体溶液放热，温度较高时KOH与Cl2反应生成的是KClO3，而不是KClO，故C错误；
D．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D正确；
故选BD．
（4）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；
（5）用异丙醇代替水洗涤产品，避免产品溶解损失，同时异丙醇易挥发，易于干燥；
故答案为：减少K2FeO4晶体洗涤时产品的损失且产品易干燥；
（6）因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，
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；
（7）根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-，
故答案为：4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-
点评：本题结合高铁酸钾（K2FeO4）的制备主要考查了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，培养了学生灵活运用知识解决问题的能力，题目难度中等．
练习册系列答案
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| ||
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Al（OH）3
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③NaOH（aq）
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Na2CO3
④Fe2O3
FeCl3（aq）
无水FeCl3
⑤NH4Cl（s）
NH3
NH4HCO3．
①Al2O3
| NaOH(aq) |
| △ |
| CO2 |
②S
| O2 |
| 点燃 |
| H2O |
③NaOH（aq）
| 足量CO2 |
| △ |
④Fe2O3
| HCl(aq) |
| △ |
⑤NH4Cl（s）
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| △ |
| H2O、CO2 |
| A、①③⑤ | B、②③④ |
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