Question

【题目】工业上湿法制高铁酸钾的基本流程如下：

已知：高铁酸盐热稳定性差

回答下列问题：

（1）第③步发生反应的离子方程式 。

（2）第③步反应的体系，温度不宜过高，并最好控制温度在 30℃以下，其原因是 。

（3）通过结晶方法从溶液II得到的粗产品中主要含有杂质 （填化学式），可通过重结晶法提纯K2FeO4，具体操作步骤有：将粗产品先用饱和KOH溶液溶解，然后浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。其干燥可采用的方法是 （写出一种干燥方法）。

（4）利用电化学原理，用铁钉和氢氧化钾溶液为原料可以获得K2FeO4。在制备过程中铁钉作______极，请写出获得FeO42-的电极反应式 。

Answer 1

【答案】（1）2Fe3+＋3ClO-＋10OH-－===2FeO42-＋3Cl-+5H2O（2分）

（2）防止生成的K2FeO4因受热而分解（1分）

（3）KNO3、KCl（2分），用无水乙醇（或者丙酮）洗涤带走固体表面的水分（2分）

（4）阳极，（1分）Fe–6e- +8OH- =FeO42- +4H2O （2分）

【解析】

试题分析：（1）根据流程图，第③步是铁离子与ClO－在碱性条件下发生氧化还原反应生成高铁酸根离子、Cl－和水，反应的离子方程式为2Fe3+＋3ClO-＋10OH-－===2FeO42-＋3Cl-+5H2O。

（2）因为高铁酸盐热稳定性差，为防止生成的K2FeO4因受热而分解，所以在第③步反应的体系，温度不宜过高，并最好控制温度在 30℃以下。

（3）反应③的化学反应为2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋3KCl+5H2O+6KNO3，所以通过结晶方法从溶液II得到的粗产品中主要含有杂质为KNO3、KCl；因乙醇易挥发且和水互溶，所以干燥可采用的方法是用无水乙醇（或者丙酮）洗涤带走固体表面的水分。

（5）利用电化学原理，用铁钉和氢氧化钾溶液为原料可以获得K2FeO4，铁元素由0价升高到+6价，失电子发生氧化反应，所以在制备过程中铁钉作阳极，阳极生成FeO42-的电极反应式为Fe–6e- +8OH- =FeO42- +4H2O。