Question

(15分)高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、速凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产流程如下：

（1）配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体（该溶液的密度为1.47 g/mL），它的物质的量浓度是         mol/L。

（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是     （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．使副产物KClO₃转化为 KClO

（3）每制得59.4克K₂FeO₄，理论上消耗氧化剂的物质的量为         mol。从溶液Ⅱ中分离出K₂FeO₄后，还得到副产品KNO₃、KCl，写出③中反应的离子方程式：           。

（4）高铁酸钾（K₂FeO₄）溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是              。

（5）从环境保护的角度看，制备K₂FeO₄较好的方法为电解法，其装置如图2所示。电解过程中阳极的电极反应式为                  。

Answer

（15分，前三空每空2分，后三空每空3分）

（1）10

（2）A C

（3）0.45；2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O

（4）4FeO42-+20 H+=4Fe3++3 O2+10 H2O

（5）Fe+8OH﹣﹣6e﹣═FeO42﹣+4H2O；

【解析】

试题分析：（1）100mL水的质量：m（水）=100g，溶液的质量：m（液）=100g+61.6g=161.6g，溶液的体积：V==，KOH的物质的量：n==，KOH物质的量浓度：c= =≈10mol/L，故填：10；

（2）KOH和氯气反应生成KClO，除去未反应的氯气，且只有碱性条件下，铁离子才能和次氯酸根离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子，所以加入KOH的目的是除去氯气且使溶液为碱性，故选AC；

（3）反应③中铁离子和次氯酸根粒子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子，离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；n（K2FeO4）==0.3mol，根据2Fe3++3ClO-+10OH-= 2FeO42-+3Cl-+5H2O知，氧化剂的物质的量=×3=0.45mol，故填：0.45；2Fe3++3ClO-+10OH-= 2FeO42-+3Cl-+5H2O；

（4）向高铁酸钾溶液中滴加稀硫酸，溶液变黄色，说明生成Fe3+，并产生大量气泡，应为氧气，说明高铁酸钾在酸性条件下自身发生氧化还原反应，反应的离子方程式为4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O，故填：4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O；

（5） 电解法是制备K2FeO4较好的方法，Fe作阳极，电极反应为Fe+8OH—6e-= FeO42-+4H2O，石墨作阴极，电极反应为：O2+ 2H2O+4e-=4OH—，故填：Fe+8OH﹣﹣6e﹣═FeO42﹣+4H2O。

考点：考查了物质制备的工艺流程、方程式的书写等相关知识。