问题 填空题

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。其生产工艺流程如下:

请同答下列问题:

(l)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式_______ 。

(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是______(填编号)。

A.为下一步反应提供碱性的环境

B.使KClO3转化为KClO

C.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO

D.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率(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_______。每制得59.4克K2FeO4,理论上消耗氧化剂的物质的量为____ mol。

(4)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,配平该反应的离子方程式:_______ FeO42+_______ H2O="_______" Fe(OH)3(胶体)+_______O2↑+_______OH

(5)从环境保护的角度看,制备K2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图所示。电解过程中阳极的电极反应式为________。

(6)高铁电池是一种新型二次电池,电解液为碱溶液,其反应式为:3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH-----3Zn+2K2FeO4+8H2O,放电时电池的负极反应式为________ 。

答案

(1)2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O (2) AC     (3) 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O   0.45

(4) 4FeO42- +10H2O4Fe(OH)3 (胶体) +3O2↑+8 OH-       (5) Fe+8OH6e-= FeO42- -+4H2O

(6)Zn+2OH2e-=Zn(OH)2或Zn+2OH=Zn(OH)2+2e-

题目分析:(l) KOH溶液与足量Cl2发生反应的离子方程式为2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O。(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是为下一步反应提供碱性的环境;与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO。故选项为A. C.(3) 反应③中发生的离子反应方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+ Cl-+5H2O .在方程式中每产生2mol的FeO42-转移电子6mol.消耗氧化剂3mol.现在n(K2FeO4)= 59.4g÷198g/mol=0.3mol所以消耗氧化剂的物质的量为3÷2×0.3mol=0.45mol.(4) 高铁酸钾(K2FeO4)水解的离子方程式为4FeO42- +10H2O  4Fe(OH)3 (胶体) +3O2↑+8 OH-(5) 电解法是制备K2FeO4较好的方法,Fe作阳极,电极反应为Fe+8OH6e-= FeO42- +4H2O,石墨作阴极,电极反应为:O2+ 2H2O+4e-=4OH.(6)高铁电池放电时电池的负极反应式为Zn+2OH2e-=Zn(OH)22FeO4)的制法、原理、电子转移及高铁电池等反应原理的知识。

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