问题 填空题

高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:

废液

 

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是:                                 

②反应I的化学方程式为                                                  

③反应II的离子方程式为                                                  

④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,则需要调整pH=        时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。

(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。

①加入饱和KOH溶液的目的是:                           

②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠        (填“大”或“小”)。

湿法强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物
 

(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为        

答案

(共15分,除(1)③3分外其它每空2分)

(1)①减少高铁酸钾的溶解损失(2分)

②2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O(2分)

③3ClO+10OH+2Fe3+=2FeO42+3Cl+5H2O(3分)

④3(2分)

(2)①增大K浓度,促进K2FeO4晶体析出(2分)   ②小(2分)

(3)3:1(2分)

题目分析:

(1)①钾盐易溶于水,用有机溶剂可以避免钾盐的损失

②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、和水。

③上一步反应生成了次氯酸根,作为唯一的氧化剂氧化三价铁离子生成氯离子和高铁酸盐。

④Ksp〔Fe(OH)3〕=c3(OH-)·c(Fe3+)算出,c(OH-)=10-11,根据pH的算法,pH=3.

(2)①Ksp〔K2FeO4〕=c2(K+)·c(FeO42-),故增加钾离子浓度可以析出K2FeO4晶体。

②否则就用同样类似的方法制备Na2FeO4了。

(3)N得到2个电子,Fe 得到3个电子,所以N*3,Fe *2,又因为是Fe2O3(重点是Fe2),故比例为3:1.

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