Question

高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的流程如下图所示：

废液

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是：                                  。

②反应I的化学方程式为                                                   。

③反应II的离子方程式为                                                   。

④已知25℃时Fe(OH)₃的Ksp = 4.0×10^-38，反应II后的溶液中c(Fe³⁺)=4.0×10^-5 mol/L,则需要调整pH=         时，开始生成Fe(OH)₃（不考虑溶液体积的变化）。

（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。

①加入饱和KOH溶液的目的是：                            。

②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠         （填“大”或“小”）。

湿法	强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

（3）干法制备K₂FeO₄的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为         。

Answer

（共15分，除（1）③3分外其它每空2分）

（1）①减少高铁酸钾的溶解损失（2分）

②2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O（2分）

③3ClO－+10OH－+2Fe3+=2FeO42－+3Cl－+5H2O（3分）

④3（2分）

（2）①增大K＋浓度，促进K2FeO4晶体析出（2分）    ②小（2分）

（3）3:1（2分）

【解析】

试题分析：

（1）①钾盐易溶于水，用有机溶剂可以避免钾盐的损失

②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、和水。

③上一步反应生成了次氯酸根，作为唯一的氧化剂氧化三价铁离子生成氯离子和高铁酸盐。

④Ksp〔Fe(OH)3〕＝c3(OH-)·c(Fe3+)算出，c(OH-)=10-11,根据pH的算法，pH=3.

（2）①Ksp〔K2FeO4〕＝c2(K+)·c(FeO42-),故增加钾离子浓度可以析出K2FeO4晶体。

②否则就用同样类似的方法制备Na2FeO4了。

（3）N得到2个电子，Fe 得到3个电子，所以N*3，Fe *2,又因为是Fe2O3(重点是Fe2),故比例为3:1.

考点：考查氧化还原反应，以及非金属单质及其化合物，化学反应原理等。