Question

（2009?沈阳三模）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产工艺如下：

已知：①2KOH+Cl₂→KCl+KClO+H₂O（条件：温度较低）
②6KOH+3Cl₂→5KCl+KClO₃+3H₂O（条件：温度较高）
③2Fe（NO₃）₃+2KClO+10KOH→2K₂FeO₄+6KNO₃+3KCl+5H₂O
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在

温度较低

（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl₂的化学方程式

2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

；
（3）K₂FeO₄具有强氧化性的原因

K₂FeO₄中铁元素化合价为+6价，易得电子

；
（4）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体（该溶液的密度为1.47g/mL），它的物质的量浓度为

10mol/L

；
（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是

AC

：
A．与“反应液I”中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO₃转化为 KClO
（6）从“反应液II”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品

KNO₃、KCl

（写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途

KNO₃可用于化肥，炸药等

．

Answer 1

分析：（1）由工艺流程及③可知，利用Fe（NO₃）₃与KClO制备K₂FeO₄，由信息②可知温度较高KOH与Cl₂ 反应生成的是KClO₃；
（2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气；
（3）K₂FeO₄中铁元素化合价为+6价，价态高；
（4）根据n=

m

M

计算出氢氧化钾的物质的量，溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和，利用V=

m

ρ

计算溶液体积，再根据c=

n

V

计算氢氧化钾溶液的物质的量浓度；
（5）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl₂反应，生成更多的KClO；
（6）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品KNO₃、KCl．KNO₃可用于化肥，炸药等．

解答：解：（1）由工艺流程及③可知，利用Fe（NO₃）₃与KClO制备K₂FeO₄，由信息②可知温度较高KOH与Cl₂ 反应生成的是KClO₃．由信息①可知，在低温下KOH与Cl₂ 反应生成的是KClO．故选择低温较低，故答案为：温度较低；
（2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H₂O 

电解  .

 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O 

电解  .

 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）K₂FeO₄中铁元素化合价为+6价，价态高，易得电子，表现强氧化性，故答案为：K₂FeO₄中铁元素化合价为+6价，易得电子；
（4）61.6g KOH固体的物质的量为

61.6g

56g/mol

=1.1mol，溶液的质量为100mL×1g/mL+61.6g=161.6g，所以溶液的体积为

161.6g

1.47×103g/L

=

161.6

1470

L，所以氢氧化钾溶液的物质的量浓度为

1.1mol

161.6 1470 L

=10mol/L，故答案为：10mol/L；
（5）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl₂反应，加KOH固体的目的是与过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO．
A、与过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO，故A正确；
B、由信息②可知温度较高KOH与Cl₂ 反应生成的是KClO₃，不利用KClO生成、浪费原料，故B错误；
C、由工艺流程及③可知，利用Fe（NO₃）₃与KClO制备K₂FeO₄，故C正确；
D、由信息可知，该条件下KClO₃ 不能转化为KClO，故D错误．
故选：AC；
（6）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品KNO₃、KCl．KNO₃可用于化肥，炸药等，
故答案为：KNO₃、KCl；KNO₃可用于化肥，炸药等．

点评：本题考查学生阅读题目获取信息的能力、对工艺流程的理解与条件的控制、对物质的量浓度理解等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力，注意基础知识的掌握．