Question

（2011?湛江二模）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．其生產工藝如下：

（1）反應①應在溫度較低的情況下進行．因在溫度較高時KOH 與Cl₂ 反應生成的是KClO₃．寫出在溫度較高時KOH 與Cl₂反應的化學方程式

6KOH+3Cl₂

加熱  .

KClO₃+5KCl+3H₂O

，該反應的氧化產物是

KClO₃

．
（2）在溶液I中加入KOH固體的目的是

AC

（填編號）．
A．與溶液I中過量的Cl₂繼續(xù)反應，生成更多的KClO
B．KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率
C．為下一步反應提供堿性的環(huán)境
D．使KClO₃轉化為 KClO
（3）從溶液II中分離出K₂FeO₄后，還會有副產品KNO₃、KCl，則反應③中發(fā)生的離子反應方程式為

2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O

．
（4）如何判斷K₂FeO₄晶體已經洗滌干凈

用試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈．

．
（5）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）作為水處理劑的一個優(yōu)點是能與水反應生成膠體吸附雜質，配平該反應的離子方程式：
FeO₄^2-+H₂O=Fe（OH）₃（膠體）+O₂↑+OH^-．

Answer 1

分析：（1）（1）根據題目信息、氧化還原反應中化合價發(fā)生變化確定產物以及電子得失守恒和質量守恒來配平；根據化合價升高，還原劑，得到氧化產物；
（2）根據生產工藝流程圖，第①步氯氣過量，第③步需要堿性條件，在溫度較高時KOH 與Cl₂ 反應生成的是KClO₃，氧化還原反應中化合價有升有降；
（3）根據題目信息、氧化還原反應中化合價發(fā)生變化確定產物以及電子得失守恒和質量守恒來配平；
（4）檢驗最后一次的洗滌中無Cl^-即可
（5）根據氧化還原反應電子得失守恒配平；

解答：解：（1）據題目信息、氧化還原反應中化合價發(fā)生變化確定產物有：KClO₃、KCl、H₂O，根據電子得失守恒和質量守恒來配平，可得6KOH+3Cl₂

加熱  .

KClO₃+5KCl+3H₂O；Cl₂既是氧化劑又是還原劑，氯化合價升高，得到 KClO₃，KClO₃是還原產物．    
故答案為：6KOH+3Cl₂

加熱  .

KClO₃+5KCl+3H₂O； KClO₃
（2）A、根據生產工藝流程圖，第①步氯氣過量，加入KOH固體后會繼續(xù)反應生成KClO，故A正確；
B、因溫度較高時KOH 與Cl₂ 反應生成的是KClO₃，而不是KClO，故B錯誤；
C、第③步需要堿性條件，所以堿要過量，故C正確；
D、KClO₃轉化為 KClO，化合價只降不升，故D錯誤；
故選：A、C．
（3）據題目信息和氧化還原反應中化合價發(fā)生變化確定找出反應物：Fe³⁺、ClO^-，生成物：FeO₄^2-、Cl^-，根據電子得失守恒和質量守恒來配平，可得2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O． 
故答案為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O  
（4）因只要檢驗最后一次的洗滌中無Cl^-，即可證明K₂FeO₄晶體已經洗滌干凈．
故答案為：用試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈．
（5）根據電子得失守恒和質量守恒來配平，可得4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-．    
故答案為：4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-

點評：本題結合高鐵酸鉀（K₂FeO₄）的制備主要考查了氧化還原反應的知識、離子的檢驗等，培養(yǎng)了學生運用知識的能力．