Question

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下：

已知：

①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O（條件：溫度較低）

②6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O（條件：溫度較高）

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

回答下列問(wèn)題：

（1）該生產(chǎn)工藝應(yīng)在 （填“溫度較高”或“溫度較低”）情況下進(jìn)行；

（2）寫出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式 ；

（3）K2 FeO4可作為新型多功能水處理劑的原因是 ；

（4）配制KOH溶液時(shí)，是在每100 mL水中溶解61．6 g KOH固體（該溶液的密度為1．47 g/mL），它的物質(zhì)的量濃度為 ；

（5）在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是 ：

A．與“反應(yīng)液I”中過(guò)量的Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO

B．KOH固體溶解時(shí)會(huì)放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率

C．為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物

D．使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO

（6）從“反應(yīng)液II”中分離出K2FeO4后，會(huì)有副產(chǎn)品 （寫化學(xué)式）。

（7）該工藝每得到1.98 kg K2FeO4，理論上消耗Cl2的物質(zhì)的量為 mol。

Answer 1

【答案】

（1）溫度較低

（2）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

（3）K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒；還原產(chǎn)物Fe元素為+3價(jià)，在水中形成Fe（OH）3膠體，可吸附水中懸浮物形成沉淀。（2分）（4）10mol/L（5）AC（6）KNO3；KCl；（7）15（2分）

【解析】

試題分析：（1）由工藝流程及③可知，利用Fe（NO3）3與KClO制備K2FeO4，由信息②可知溫度較高KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO3．由信息①可知，在低溫下KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO．選擇低溫較低；（2）寫出工業(yè)上電解飽和食鹽水制取Cl2；2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

（3）K2FeO4中鐵元素化合價(jià)為+6價(jià)，價(jià)態(tài)高，易得電子，表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，+6價(jià)的Fe元素易得電子表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒；還原產(chǎn)物Fe元素為+3價(jià)，在水中形成Fe（OH）3膠體，可吸附水中懸浮物并可使泥沙聚沉；

（4）溶液質(zhì)量為100+61.6=161.6 g,

溶液的密度為161.6 g,/ 1．47 g/mL=109.9 mL=0.11L

KOH溶質(zhì)的物質(zhì)的量為61.6/56=1.1mol； KOH物質(zhì)的量濃度10 mol/L；

（5）在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是:與過(guò)量的Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO．為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物

（6）由工藝流程及③可知，從“反應(yīng)液II”中分離出K2FeO4后，會(huì)有副產(chǎn)品KNO3、KCl，

（7）根據(jù)以上方程式：得出以下關(guān)系式：3Cl2－3KClO－2K2FeO4帶入數(shù)據(jù)即可。