Question

【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。实验室模拟工业生产K2FeO4的流程如下：

（1） K2FeO4既能杀菌消毒，又能沉降水中悬浮物，其原因是：_________________________________________。

（2）无隔膜法电解饱和NaCl溶液制备NaClO总反应的离子方程式为：__________________。

（3）“氧化”时发生反应的化学方程式为：_________________________________________。Na2FeO4、FeCl3、NaClO氧化性由强到弱的顺序为_________________________________。

（4）“过滤”所得滤液中，除OH－外，一定存在的阴离子为_____________________(填离子符号)。

（5） 试从沉淀溶解平衡的角度解释“转化”得以顺利实现的原因___________________________。

Answer 1

【答案】K2FeO4具有强氧化性，故能杀菌消毒，其还原产物Fe3+，水解产生Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮物产生沉降从而净水 Cl- + H2O H2↑+ClO- 3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl↓+5H2O NaClO>Na2FeO4>FeCl3 FeO42-、Cl- Na2FeO4溶液中加入饱和的氢氧化钾溶液，导致c2(K+)c(FeO42-)>Ksp(K2FeO4)，析出K2FeO4

【解析】

（1）K2FeO4具有强氧化性，故能杀菌消毒，其还原产物Fe3+，水解产生Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮物产生沉降从而净水；

（2）Cl- + H2O H2↑+ClO-；

（3）3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl↓+5H2O；NaClO>Na2FeO4>FeCl3；

（4）FeO42-、Cl-；

（5）Na2FeO4溶液中加入饱和的氢氧化钾溶液，导致c2(K+)c(FeO42-)>Ksp(K2FeO4)，析出K2FeO4

（1）K2FeO4具有强氧化性，故能杀菌消毒，其还原产物Fe3+，水解产生Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮物产生沉降从而净水；

（2）NaCl与水在电解条件下生成了NaClO和H2，无隔膜电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为Cl- + H2O H2↑+ClO-；

（3）根据流程信息写出NaClO+FeCl3+NaOH→Na2FeO4+NaCl↓，根据得失电子守恒配平得到3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl↓+5H2O；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性：NaClO>Na2FeO4；由（1）可知，氧化性：Na2FeO4>FeCl3，故氧化性：NaClO>Na2FeO4>FeCl3；

（4）根据流程图知，氧化操作的产物是Na2FeO4和NaCl，虽然NaCl结晶析出，但滤液仍然是NaCl的饱和溶液，故滤液中所含阴离子除OH－外，一定存在的阴离子为FeO42-、Cl-；

（5）转化过程中发生的化学方程式为：Na2FeO4+2KOH=K2FeO4↓+2NaOH，该反应能够进行的原因是K2FeO4的溶解度比Na2FeO4更小，Na2FeO4溶液中加入饱和的氢氧化钾溶液，导致c2(K+)c(FeO42-)>Ksp(K2FeO4)，析出K2FeO4。