Question

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效、多功能水处理剂。如图是以铁屑为原料制备K₂FeO₄ 的工艺流程图：

请回答下列问题：

（1）氯气与铁屑反应生成FeCl₃ 的条件是                 ，其生成物氯化铁也可作净水剂，其净水原理为                          。

（2）流程图中的吸收剂X 为                 （选填字母代号）。

a．NaOH 溶液          b．Fe 粉

c．FeSO₄ 溶液         d．FeCl₂ 溶液

（3）氯气与NaOH 溶液反应生成氧化剂Y 的离子方程式为                。

（4）反应④的化学方程式为             ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为              。

（5）K₂FeO₄ 的净水原理是，该反应生成具有吸附性的Fe（OH）₃。用上述方法制备的粗K₂FeO₄ 需要提纯，可采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，洗涤剂可选用稀KOH 溶液，原因是                。

（6）测定制备的粗K₂FeO₄ 的纯度可用滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为：

现称取1．98 g 粗K₂FeO₄ 样品溶于适量KOH 溶液中，加入稍过量的KCrO₂，充分反应后过滤，滤液在250 mL 容量瓶中定容。每次取25．00 mL 加入稀硫酸酸化，用0．100 0 mol·L-1的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中K₂FeO₄ 的质量分数为      。

Answer

（1）点燃；Fe3+水解生成的Fe（OH）3 胶体具有吸附性

（2）d

（3）Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O

（4）2FeCl3+3NaClO+10NaOH=2 Na2FeO4+9NaCl+5H2O 3：2

（5）碱性溶液中，上述反应向逆反应方向进行，可减少洗涤时K2FeO4 的损失

（6）63．1%

【解析】

试题分析：（1）铁在氯气中燃烧生成FeCl3，所以条件为点燃；氯化铁可用于净水是因为Fe3+水解生成的Fe（OH）3 胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物质。

（2）尾气为Cl2，与吸收剂FeCl2 溶液反应生成FeCl3，以备后续操作使用，所以选择d。

（3）NaOH 溶液与Cl2 反应生成NaCl、NaClO、H2O，氧化剂Y 为NaClO，离子方程式是Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O。

（4）根据流程图可知，反应④的化学方程式为2FeCl3+3NaClO+10NaOH ＝2Na2FeO4+9NaCl+5H2O，其中氧化剂为NaClO ，还原剂为FeCl3，二者的物质的量之比为3∶2。

（5）由题给的可逆反应可知，OH-为生成物，故在碱性溶液中，该反应向逆反应方向进行，可减少洗涤时K2FeO4 的损失。

（6）根据反应①②③，可得关系式2FeO42-～2CrO42-～Cr2O72-～6Fe2+，FeO42-～Fe2+，则样品中K2FeO4的质量分数为0．1000mol/L×0．01893L×1/3×250mL/25mL×198g/mol/1．98g×100%=63．1%。

考点：考查对制备K2FeO4 的工艺流程的分析及实验操作