Question

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效多功能水處理劑，具有極強(qiáng)的氧化性。

(1)(2016·衡陽(yáng)一中高三3月月考)高鐵酸鉀有以下幾種常見(jiàn)制備方法：

干法 Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物

濕法 強(qiáng)堿性介質(zhì)中，F(xiàn)e(NO3)3與NaClO反應(yīng)生成紫紅色高鐵酸鹽溶液

電解法 制備中間產(chǎn)物Na2FeO4，再與KOH溶液反應(yīng)

①干法制備K2FeO4的化學(xué)方程式為_____________________________________，

氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。

②濕法制備中，若Fe(NO3)3加入過(guò)量，在堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K3FeO4，此反應(yīng)的離子方程式：______________________________________。

(2)(2016·青島高三上學(xué)期期末)工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn)高鐵酸鉀，反應(yīng)原理為

①在堿性條件下，利用NaClO氧化硝酸鐵，制得Na2FeO4，該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_________________________________________________________________。

②Na2FeO4與KOH反應(yīng)生成K2FeO4：Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH，K2FeO4在水溶液中易水解：4FeO＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2，在“提純”K2FeO4中采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用________溶液(填序號(hào))。

A．水 B．NH4Cl、異丙醇

C．Fe(NO3)3、異丙醇 D．CH3COONa、異丙醇

Answer 1

【答案】 Fe2O3＋3KNO3＋4KOH2K2FeO4＋3KNO2＋ 2H2O 3∶1 2FeO＋Fe3＋＋8OH－===3FeO＋4H2O 2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO ＋5H2O＋3Cl－ D

【解析】（1）①Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物，KNO3作氧化劑，鐵被氧化成FeO42―，干法制備K2FeO4的化學(xué)方程式為Fe2O3＋3KNO3＋4KOH2K2FeO4＋3KNO2＋ 2H2O；Fe元素化合價(jià)升高，化合價(jià)由+3價(jià)升高到+6價(jià)，被氧化，Fe2O3做還原劑；N元素化合價(jià)由+5價(jià)降低到+3價(jià)，KNO3做氧化劑，設(shè)氧化劑物質(zhì)的量為xmol，還原劑物質(zhì)的量為ymol，要使氧化劑得到電子總數(shù)等于還原劑失去電子總數(shù)，x×（5-3）=y×2×（6-3），解得x：y=3：1；②由題干，堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K3FeO4，根據(jù)元素質(zhì)量守恒生成物中有H2O，反應(yīng)中FeO42－→FeO43－，鐵元素化合價(jià)由+6價(jià)降低為+5價(jià)，共降低1價(jià)，Fe3＋→FeO43－，鐵元素由+3價(jià)升高為+5價(jià)，升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為2，故FeO42－系數(shù)為2，F(xiàn)e3＋系數(shù)為1，又由鐵元素守恒確定FeO43－系數(shù)為3，根據(jù)電荷守恒確定OH－系數(shù)8，根據(jù)氫元素守恒確定H2O系數(shù)為4，反應(yīng)離子方程式為2FeO42－+Fe3＋+8OH－=3FeO43－+4H2O。(2)①在堿性條件下，利用NaClO氧化硝酸鐵，制得Na2FeO4，該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為2FeO＋Fe3＋＋8OH－===3FeO＋4H2O；②異丙醇作溶劑，極性小，鹽在其中溶解度小，為抑制其水解，可以使用CH3COONa，故選D。