Question

[化学——选修2化学与技术]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：

已知:①2KOH + Cl₂ = KCl + KClO + H₂O（条件:温度较低）

②6KOH + 3C1₂ = 5KCl + KClO₃ +3H₂O（条件:温度较高）

③2Fe（NO₃）₃ +2KC1O + 10KOH = 2K₂FeO₄ + 6KNO₃ +2KCl + 5H₂O

回答下列问题：

（1）该生产工艺应在_______（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；

（2）写出工业上制取Cl₂的化学方程式_________________________;

（3）K₂FeO₄可作为新型多功能水处理剂的原因____________________;

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

（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是

①_______________，

②______________________________;

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

Answer

（1）温度较低；（2）2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑；（3）+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉；（4）10 mol/L；（5）与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO；为下一步反应提供反应物；（6）KNO3、KCl。

【解析】

试题分析：（1）根据信息③利用KClO把Fe3＋转化成高铁酸钾，因此应是在温度较低下进行反应；（2）工业上采用电解饱和食盐水得到氯气，其反应方程式为：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑；（3）Fe3＋表现强氧化性，＋6价Fe氧化性更强，能够杀毒消毒，得到的Fe3＋，形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮杂质，达到净水的目的；（4）KOH的质量分数为：61.6/（61.6＋100）×100%=3.8%，根据c=1000ρw%/M=1000×1.47×3.8%/56mol·L－1=10 mol·L－1；（5）与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO；为下一步反应提供反应物；（6）根据流程，副产物是KNO3、KCl。

考点：考查工艺流程、信息的处理、氯碱工业、物质的量浓度的计算等知识。