Question

高铁酸钾（K₂FeO₄）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。以废铁屑（含有少量Ni）为主要原料制备高铁酸钾的流程如下：

资料显示：一些金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下：

M(OH)n	pH
开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.53	2.94
Ni(OH)2	7.60	9.75

(1)高铁酸钾具有高效消毒主要是因其具有__________性所致。

(2)步骤③反应的离子方程式是_______。

(3)步骤④不能引入新杂质，调节pH所用的某种氧化物的化学式是___________，调节pH的范围是__________________。

(4)步骤⑤发生反应的离子方程式是________。

(5)该流程中可循环利用的物质是：_______（写化学式）。

(6)步骤⑥中，由Na₂FeO₄ 得到粗K₂FeO₄的原理可能是___________。

(7)测定产品纯度：将wg粗产品，溶入过量的碱性亚铬酸盐溶液中，充分反应后，加入稀硫酸酸化至pH为2，在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂，然后用c mol·L^1 (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液滴定至终点，消耗滴定液V mL。有关滴定反应有：

Cr(OH)₄^-＋FeO₄^2-＋3H₂OFe(OH)₃·3H₂O↓＋CrO₄^2- +OH^

2＋2H^＋H₂O

＋6Fe²⁺＋14H^2Cr³⁺＋6Fe³⁺＋7H₂O

该粗产品中K₂FeO₄的纯度为____________（用含w、c、V的代数式表示）。若滴定管没有用待装液润洗，则测得结果________（“偏高”“偏低”或“无影响”）。

Answer

强氧化性 2Fe2++Cl2＝ 2Fe3++2Cl－ Fe2O3 2.94≦pH＜7.60 2Fe(OH)3 + 3ClO－+4OH－＝ 2FeO42－+3Cl－+ 5H2O NaOH K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小，加饱和KOH，析出更多Na2FeO4晶体 (33cv/5w)％ 偏高

【解析】

⑴高铁酸钾中铁化合价处于最高价，具有高效消毒特性主要是因其具有强氧化性所致，故答案为强氧化性；

⑵步骤③反应的离子方程式是2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl－，故答案为2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl－；

⑶步骤④不能引入新杂质，需要保留铁离子到氢氧化铁，而溶液中的镍离子，因此调节pH所用的某种氧化物的化学式是Fe2O3，使其余氢离子反应来调节，要让铁离子全部水解完，而镍离子不能水解沉淀，所有调节pH的范围是2.94≤ pH＜7.60，故答案为Fe2O3；2.94≤ pH＜7.60；

⑷步骤⑤是氢氧化铁和次氯酸钠发生氧化还原反应，因此发生反应的离子方程式是2Fe(OH)3 + 3ClO－+4OH－= 2FeO42－+3Cl－+ 5H2O，故答案为2Fe(OH)3 + 3ClO－+4OH－= 2FeO42－+3Cl－+ 5H2O；

⑸该流程中高铁酸钠和氢氧化钾反应生成高铁酸钾和氢氧化钠，因此可循环利用的物质是氢氧化钠，故答案为NaOH；

⑹步骤⑥中，由于K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4 的溶解度，加饱和KOH，析出更多Na2FeO4晶体，故答案为K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小，加饱和KOH，析出更多Na2FeO4晶体；

⑺根据三个方程分析

Cr(OH)4－＋FeO42－＋3H2OFe(OH)3·3H2O↓＋CrO42－ +OH－

2＋2H＋H2O

＋6Fe2+＋14H2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O

根据反应得出以下关系：

该粗产品中K2FeO4的纯度为，若滴定管没有用待装液润洗，消耗的(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积偏高，测得结果偏高，故答案为；偏高。