Question

【題目】氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見的水處理劑，下圖為制備粗高鐵酸鉀的工業(yè)流程。

請回答下列問題：

(1)氯化鐵做凈水劑的原因是(結(jié)合化學(xué)用語表達(dá)) 。

(2)吸收劑X的化學(xué)式為 ，氧化劑Y的化學(xué)式為 。

(3)堿性條件下反應(yīng)①的離子方程式為 。

(4)過程②將混合溶液攪拌半小時，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KOH＋NaFeO4=K2FeO4＋2NaOH，請根據(jù)反應(yīng)原理分析反應(yīng)能發(fā)生的原因 。

(5)K2FeO4在水溶液中易發(fā)生反應(yīng)：4FeO42－＋10H2O=4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2↑。在提純K2FeO4時采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用 (填序號)。

A．H2O B．稀KOH溶液 C．NH4Cl溶液 D．Fe(NO3)3溶液

除了這種洗滌劑外，一般工業(yè)生產(chǎn)還要加入異丙醇作為洗滌劑，你認(rèn)為選擇異丙醇的原因是 。

(6)高鐵電池是正在研制中的充電電池，具有電壓穩(wěn)定、放電時間長等優(yōu)點(diǎn)。以高鐵酸鉀、二氧化硫和三氧化硫為原料，硫酸鉀為電解質(zhì)，用惰性電極設(shè)計成能在高溫下使用的電池，寫出該電池的正極反應(yīng)式 。

Answer 1

【答案】

(1)Fe3+ +3H2OFe(OH)3+3H+；水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體能夠吸附雜質(zhì)；

(2)FeCl2；NaClO

(3)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeO42－＋3Cl－＋5H2O

(4)K2FeO4溶解度小于NaFeO4，析出晶體，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行

(5)B；高鐵酸鉀在異丙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，用異丙醇洗滌有利于提高產(chǎn)品回收率

(6)FeO42- + 3e- + 4SO3 = Fe3+ + 4SO42-

【解析】

試題分析：(1)氯化鐵水解生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性，能夠吸附雜質(zhì)可做凈水劑，故答案為：Fe3+ +3H2OFe(OH)3+3H+；水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體能夠吸附雜質(zhì)；

(2)根據(jù)流程圖，吸收劑X吸收氯氣后能夠生成氯化鐵，因此X為氯化亞鐵，氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)生成氧化劑Y，因此氧化劑Y為次氯酸鈉，故答案為：FeCl2；NaClO；

(3)堿性條件下，氯化鐵與次氯酸鈉反應(yīng)生成高鐵酸鈉，因此反應(yīng)①的離子方程式為2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeO42－＋3Cl－＋5H2O，故答案為：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeO42－＋3Cl－＋5H2O；

(4)由于K2FeO4溶解度小于NaFeO4，析出晶體，促進(jìn)2KOH＋NaFeO4=K2FeO4＋2NaOH反應(yīng)進(jìn)行，故答案為：K2FeO4溶解度小于NaFeO4，析出晶體，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行；

(5)由于4FeO42－＋10H2O=4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2↑。在提純K2FeO4時采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，洗滌劑最好選用堿性溶液，故選B；除了氫氧化鈉外，一般工業(yè)生產(chǎn)還要加入異丙醇作為洗滌劑，是因為高鐵酸鉀在異丙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，用異丙醇洗滌有利于提高產(chǎn)品回收率，故答案為：B；高鐵酸鉀在異丙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，用異丙醇洗滌有利于提高產(chǎn)品回收率；

(6)高鐵酸鉀具有氧化性，在設(shè)計的電池中發(fā)生還原反應(yīng)，二氧化硫具有還原性，能夠發(fā)生氧化反應(yīng)，生成三氧化硫，因此電池的正極反應(yīng)式為FeO42- + 3e- + 4SO3 = Fe3+ + 4SO42-，故答案為：FeO42- + 3e- + 4SO3 = Fe3+ + 4SO42-。