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。其制取如下：

己知：①2KOH +Cl₂→KCl+KClO+H₂O(条件：温度较低）

②6KOH+3Cl₂→5KCl+KClO₃+3H₂O (条件：温度较高）

③2Fe(NO₃)₃+2KClO₃+10KOH→2K₂FeO₄+6KNO₃+3KCl+5H₂O

回答下列问题：（每空2分）

（1）高铁酸钾（K₂FeO₄)应在_______ (填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；

（2）0.1 mol/LKClO 溶液中 c (ClO^-) +c (HClO)_______0.1 mol/L (填>、<、=)

（3）K₂FeO₄具有强氧化性的原因____________________________；

（4）配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解56 gKOH固体（该溶液的密度为1.56g/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_______________；

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．为下一步反应提供反应物

D．使副产物KClO₃转化为KClO

（6）从“反应液Ⅱ”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品__________（写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途_____________________。

Answer

温度较低 = Fe元素的化合价显+6价，易得电子 10 mol/L AC KNO3 KCl KNO3可用于化肥，炸药等

【解析】(1)由工艺流程及③可知，利用Fe(NO3)3 与KClO制备K2FeO4，由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3．由信息①可知，在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO，故选择低温较低。（2）由物料守恒，ClO― 水解生成HClO,故0.1 mol/LKClO 溶液中 c (ClO-) +c (HClO)=0.1 mol/L；（3）铁是+6价，非常不稳定，易还原到+2,+3价，Fe元素的化合价显+6价，易得电子，K2FeO4具有强氧化性；（4）100mL水的质量：m水=100g，溶液的质量：m液=100+56=156（g），溶液的体积：V=m液/ρ=156/1.56（mL），KOH的物质的量：n=m/M=56/56（mol），KOH物质的量浓度：C=n/V=(56/56)×(1.56/156)×(1000)=10(mol·L－1)。（5）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，A．与过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO，故A正确；B．由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3，不利用KClO生成、浪费原料，故B错误；C．由工艺流程及③可知，利用Fe(NO3)3 与KClO制备K2FeO4，故C正确；D．由信息可知，该条件下KClO3 不能转化为KClO，故D错误，故选：AC。（6）从"溶液Ⅱ"中分离出K2FeO4后，会有副产品KNO3、KCl，它们都是重要的化工产品，KNO3可用于化肥，炸药等，KCl农业上用作钾肥等。

点睛：本题结合高铁酸钾（K2FeO4）的制备主要考查了学生阅读题目获取信息的能力、对工艺流程的理解与条件的控制、对物质的量浓度理解等，培养了学生灵活运用知识解决问题的能力，题目难度中等。(1)温度的选择，要从整个工艺流程角度去看，不能只看生成KFeO4方程式的反应温度，是易错题；（5）由工艺流程可知，溶液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，C选项，由工艺流程及③可知，利用Fe(NO3)3 与KClO制备K2FeO4，是难点。