Question

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。其生产工艺如下：

（1）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                           ，当反应中转移5 mol电子时，消耗的氯气是                   mol。

（2）在反应液I中加入KOH固体的目的是                     （填编号）。

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．为下一步反应提供碱性的环境

D．使KClO₃转化为 KClO

（3）从溶液II中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃ 、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为                             。

（4）如何判断K₂FeO₄晶体已经洗涤干净                               。

（5）高铁酸钾(K₂FeO₄)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，其离子反应是：       FeO₄²¯ +     H₂O =       Fe(OH)₃(胶体) +     O₂↑ +        ，完成并配平上述反应的离子方程式。

Answer

（1）6KOH+3Cl2KClO3+5KCl+3H2O；3；

（2）AC；

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

（4）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；

（5）4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-。

【解析】

试题分析：（1）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，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得6KOH+3Cl2KClO3+5KCl+3H2O；根据方程式，当反应中转移5 mol电子时，消耗的氯气3mol， 故答案为：6KOH+3Cl2KClO3+5KCl+3H2O；3；

（2）A、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A正确；B、因温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3，而不是KClO，故B错误；C、第③步需要碱性条件，所以碱要过量，故C正确；D、KClO3转化为 KClO，化合价只降不升，故D错误；故选AC；

（3）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；

（4）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；

（5）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-。

考点：考查了物质制备的工艺流程、氧化还原反应的知识、离子的检验的相关知识。