17．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:——青夏教育精英家教网—

17．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: 【查看更多】

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．工业上常采用NaClO氧化法生产，其生产工艺如下：

主要反应为：3NaClO+2Fe（NO₃）₃+10NaOH=2Na₂FeO₄↓+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH．
（1）写出反应①的离子方程式：

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

．
（2）从“混合物II”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品

NaNO₃、NaCl、NaOH

（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

NaNO₃作炸药，NaCl用作调味品或氯碱工业原料等

．
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．图Ⅰ为不同的温度下，Fe（NO₃）₃不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响；图Ⅱ为一定温度下，Fe（NO₃）₃质量浓度最佳时，NaClO浓度对K₂FeO₄生成率的影响．

根据图分析：工业生产中最佳温度为

26

℃，此时Fe（NO₃）₃与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为

1.2

．
（4）K₂FeO₄ 在水溶液中易水解：4FeO₄^2-+10H₂O

4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用

B

溶液（填序号）．
A．H₂O B．CH₃COONa、异丙醇 C．NH₄Cl、异丙醇 D．Fe（NO₃）₃、异丙醇
（5）将适量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO₄^2-）=1.0mmol?L^-1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO₄^2-）的变化，结果见图Ⅲ．该实验的目的是

探究温度对FeO₄^2-浓度的影响（或其他合理答案）

．

（6）FeO₄^2-在水溶液中的存在形态如图Ⅳ所示．下列说法正确的是

C

（填字母）．
A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO₄^-的分布分数逐渐增大
C．向pH=6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO₄^-+OH^-=FeO₄^2-+H₂O．

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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．其生产流程如下：

（1）KOH 与Cl₂反应放热，随着反应的进行，温度会逐渐升高，就会有KClO₃生成．所以，反应①应保持在

较低温度

下进行．若测得溶液I中KClO和KClO₃的物质的量浓度之比为1：3，写出①反应的离子方程式

20OH^-+10Cl₂

△

.

3ClO₃^-+ClO^-+16Cl^-+10H₂O

20OH^-+10Cl₂

△

.

3ClO₃^-+ClO^-+16Cl^-+10H₂O

．
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是

bc

（填编号）．
a．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
b．与溶液I中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO
c．为下一步反应提供碱性的环境
d．使KClO₃转化为 KClO
（3）从溶液II中分离出K₂FeO₄后，还得到副产品KNO₃、KCl，写出③中反应的离子方程式为

2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O

．
（4）如何判断K₂FeO₄晶体已经洗涤干净

用试管取少量最后一次的洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净

．
（5）高铁酸钾（K₂FeO₄）与水反应时，生成红褐色胶体的同时释放出一种具有氧化性的气体单质，该气态单质的化学式

O₂

，请写出反应的离子方程式：

4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（胶体）+3O₂↑+8OH^-

．

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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．工业上常采用NaClO氧化法生产，其生产工艺如下：

主要反应为：3NaClO+2Fe（NO₃）₃+10NaOH=2Na₂FeO₄↓+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH．
（1）写出反应①的离子方程式：．
（2）从“混合物II”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品（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．
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．图Ⅰ为不同的温度下，Fe（NO₃）₃不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响；图Ⅱ为一定温度下，Fe（NO₃）₃质量浓度最佳时，NaClO浓度对K₂FeO₄生成率的影响．

根据图分析：工业生产中最佳温度为 ℃，此时Fe（NO₃）₃与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为．
（4）K₂FeO₄ 在水溶液中易水4FeO₄^2-+10H₂O

4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用溶液（填序号）．
A．H₂O B．CH₃COONa、异丙醇 C．NH₄Cl、异丙醇 D．Fe（NO₃）₃、异丙醇
（5）将适量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO₄^2-）=1.0mmol?L^-1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO₄^2-）的变化，结果见图Ⅲ．该实验的目的是．

（6）FeO₄^2-在水溶液中的存在形态如图Ⅳ所示．下列说法正确的是（填字母）．
A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO₄^-的分布分数逐渐增大
C．向pH=6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO₄^-+OH^-=FeO₄^2-+H₂O．

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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：

（1）反应①应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH 与Cl₂ 反应生成的是KClO₃。写出在温度较高时KOH 与Cl₂反应的化学方程式

，当反应中转移5 mol电子时，消耗的氯气是 mol。

（2）在反应液I中加入KOH固体的目的是（填编号）。

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．为下一步反应提供碱性的环境

D．使KClO₃转化为 KClO

（3）从溶液II中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃ 、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为。

（4）如何判断K₂FeO₄晶体已经洗涤干净。

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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：

（1）反应①应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH 与Cl₂ 反应生成的是KClO₃。写出在温度较高时KOH与Cl₂反应的化学方程式

，当反应中转移5 mol电子时，消耗的氯气是 mol。

（2）在反应液I中加入KOH固体的目的是（填编号）。

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．为下一步反应提供碱性的环境

D．使KClO₃转化为 KClO

（3）从溶液II中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为。

（4）如何判断K₂FeO₄晶体已经洗涤干净。

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一、单项选择题

1．D 2．C 3．B 4．C 5．D 6．C 7．A 8．B

二、不定项选择题

9．D 10．BC 11．D 12．AC 13．CD 14．A

三、非选择题（本题包括6小题，共60分）

15．（12分）

（1）500mL容量瓶 (1分)、玻璃棒(1分) 淀粉溶液 (1分)

（2）碱式(2分) 滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复。(2分)（3）为保证I^－全部转化为I₂，所加氧化剂应稍过量。如果选用新制氯水或KMnO₄作氧化剂，则过量的这些氧化剂在滴定时会氧化硫代硫酸钠而导致测定结果偏大。(2分)

（4）0.06410% (3分)

16．(8分)

（1） (1分) CO(NH₂)₂ (1分)

（2） N₂＋Al₂O₃＋3C 3CO＋2AlN (2分)

（3） AlN＋OH^－＋H₂O ＝AlO＋NH₃↑ (2分)

（4） ④⑦ (2分)

17．（8分）

（1）温度较低（2分）

（2）AC（2分）

（3）2Fe³⁺+ 3ClO^－+ 10 OH^－＝ 2FeO₄^－+ 3Cl^－+ 5H₂O （2分）

（4）B、D（2分）

18．（10分）

（1）CH₄（g）＋2NO₂（g）＝ N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）

△H＝一867 kJ?mol^一¹ (2分)

（2） Na₂S＋2H₂OS↓＋H₂↑＋2NaOH (2分) 或S²^－＋2H₂OS↓＋H₂↑＋2OH^－

（3）K_sp(HgS)<K_sp(FeS) （2分）因发生Hg²⁺+FeS=HgS+Fe²⁺，产生的Fe²⁺可被氧化为Fe³⁺，Fe³⁺水解形成Fe(OH)₃胶体，吸附悬浮杂质而净化水（2分）

（4）尿素法成本低，节约能源。（2分）

19．（12分）

（1）（2分）

（2） 3种（2分）

（3） 6 （2分）

（4）A：（2分） ② 过氧化物、HBr（1分）

B：（2分） ④ 浓硫酸（1分）

20．（10分）

（1）不能 (1分) BaCO₃会与胃酸反应产生Ba²⁺使人中毒 (2分) 或说由于存在溶解平衡：BaCO₃(s) Ba²⁺(aq)+CO₃^2-(aq)，服下BaCO₃后，胃酸可与CO₃^2-反应生成CO₂和水，CO₃^2-浓度降低，BaCO₃的沉淀溶解平衡向右移动，Ba²⁺浓度增大引起人体中毒。