Question

以绿矾(FeSO₄・7H₂O)为原料制备高铁酸钾(K₂FeO₄)的流程如下：

（1）“氧化”是将FeSO₄，转化为Fe₂(SO₄)₃，该反应的化学方程式为__。

（2）“合成”时发生的反应为Fe₂(SO₄)₃＋3NaClO＋10NaOH=2Na₂FeO₄＋3NaCl＋3X+5H₂O，X的化学式为____。

（3）不同温度和pH下FeO₄^2-在水溶液中的稳定性如图所示。

图中纵坐标表示单位体积内FeO₄^2-离子数目的多少，数值越小，表明FeO₄^2-离子数目越少，在该条件下越不稳定。为了提高“合成”时Na₂FeO₄的产率，下列措施可行的是____

A 充分搅拌反应液         

B 控制反应在60℃左右进行

C 控制反应在碱性条件下进行

（4）“滤渣”呈红褐色，推测其主要成分为____(填化学式)。

（5）常温下向“过滤”后的滤液中加入饱和KOH溶液，即可析出K₂FeO₄晶体，由以上信息可知K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄的溶解度_______（填“大”或“小”）。

Answer

Na2SO4 AC Fe(OH)3 小

【解析】

（1）由图可知，FeSO4与硫酸、过氧化氢反应生成Fe2(SO4)3，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含铁、硫、氧、氢元素，生成物中含铁、硫、氧元素，故生成物中还应含氢元素，还应有水生成，该反应的化学方程式为：；

（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含2个铁原子、3个硫原子，13个钠原子，3个氯原子，10个氢原子，25个氧原子，生成物中含7个钠原子、2个铁原子、3个氯原子、10个氢原子、13个氧原子，故生成物中还应含有6个钠原子、3个硫原子、12个氧原子，故X的化学式为：Na2SO4；

（3）由图可知，温度越高、pH值越小，FeO42－离子数目越少，故为了提高“合成”时Na2FeO4的产率，应将温度控制在30℃，碱性环境，充分搅拌可以增大反应物之间的接触面积，提高产率。故选AC；

（4）氢氧化铁呈红褐色，故“滤渣”主要成分为：Fe(OH)3；

（5）由图可知，向滤液中加入饱和氢氧化钾，有K2FeO4晶体析出，应是钾离子与FeO42－结合生成了K2FeO4，有K2FeO4晶体析出，说明K2FeO4比Na2FeO4溶解度小。