Question

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）被人們稱(chēng)為“綠色化學(xué)”凈水劑，它在強(qiáng)堿性溶液中穩(wěn)定，在Fe(OH)3催化作用下會(huì)發(fā)生分解。以硫鐵礦燒渣（主要成分Fe2O3、SiO2，少量的Fe3O4、Al2O3、MgO）生產(chǎn)K2FeO4的工藝流程如下：

（l）濾渣1的主要成分是_______（填化學(xué)式）。

（2）“酸浸”中，氧化鐵與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。添加適量的H2O2的作用是將_______，加入硫酸的量不宜過(guò)量太多的原因是_______。

（3）“氧化”時(shí)，在堿性環(huán)境下加入適量NaClO，則發(fā)生反應(yīng)離子方程式為______，濾渣2的成分為___（填化學(xué)式）。

（4）“過(guò)濾3”所得濾液中含有的陰離子有OH一、Cl一、SO42－、_____、_____（填化學(xué)式）。

（5）電解法也可制得K2FeO4，裝置如右圖所示。陽(yáng)極的電板及應(yīng)式為_______。

Answer 1

【答案】SiO2 氧化為 可以減少“氧化”步驟中的用量

【解析】

硫鐵礦燒渣（主要成分Fe2O3、SiO2，少量的Fe3O4、Al2O3、MgO）加入稀硫酸、過(guò)氧化氫，濾渣為二氯化硅，濾液中含有鐵離子、鋁離子和鎂離子，加入次氯酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，過(guò)濾除去氫氧化鎂，濾液中加入氫氧化鉀溶液實(shí)現(xiàn)高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀沉淀，冷卻結(jié)晶過(guò)濾得到高鐵酸鉀固體，上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，“過(guò)濾3“所得濾液中含有的陰離子有OH一、Cl一、SO42－、、，可用重結(jié)晶法提純，以此解答此題。

⑴硫鐵礦燒渣（主要成分Fe2O3、SiO2，少量的Fe3O4、Al2O3、MgO）其中Fe2O3 ，Fe3O4 ，Al2O3 ，MgO均和硫酸反應(yīng)，生成溶于水的硫酸鹽，SiO2不與硫酸反應(yīng)，過(guò)濾后SiO2 變?yōu)闉V渣，故答案為SiO2 ；

⑵氧化鐵與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為，添加適量的H2O2的作用是將氧化為，加入硫酸過(guò)多，會(huì)在氧化這一步驟中與NaOH反應(yīng)，消耗氫氧化鈉，故答案為：，氧化為，可以減少“氧化”步驟中的用量；

⑶“氧化”時(shí)，在堿性環(huán)境下加入適量，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，改寫(xiě)成離子方程式為：，過(guò)濾1的溶液中含有、，與過(guò)量的堿生成， 與生成沉淀，故答案為：， ；

⑷“過(guò)濾3”所得濾液中除含陰離子OH一、Cl一、SO42－外，還有“氧化”這一步驟中生成的、，故答案為：、；

⑸電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵在堿性條件下被氧化為，電極反應(yīng)式為：，故答案為：。