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）写出工业上制取Cl₂的化学方程式_________________________。

（2）在“反应液I”中加入KOH固体的目的是①_________________，②提供碱性环境。

（3）写出Fe(NO₃)₃溶液与碱性KClO溶液反应的化学方程式：                      。

（4）K₂FeO₄可作为新型多功能水处理剂的原因是：

①                    ，②                         。

（5）从“反应液II”中分离出K₂FeO₄后，副产品是_________________（写化学式）。

（6）该工艺每得到1.98 kg K₂FeO₄，理论上消耗Cl₂的物质的量为         mol。

Answer

（1）2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ + Cl2↑

（2）与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应生成KClO

（3）

（4）①K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；

②还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe(OH)3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀。

（5）KNO3 KCl （6）15

【解析】

试题分析：（1）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；（2）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO．为下一步反应提供反应物。（4）①K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；②还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe(OH)3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀。（5）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品KNO3、KCl．（6）中根据物质的量浓度定义计算，n(KOH)=1.1mol,V==109.9ml=0.11L可得C(KOH)= 10 mol·L-1，（7）根据氧化还原电子守恒：2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O

Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O, 2K2Fe04～～3Cl2,

n(K2FeO4)=10mol,n(Cl2)=15mol。

考点：考查工艺流程分析等相关知识。