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C

Question

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______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______．（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是______（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KClOc．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______．（4）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净______．（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______，请写出反应的离子方程式：______．

Answer 1

（1）在温度较高时KOH 与Cl₂ 反应生成的是KClO₃，所以在低温下进行，据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物有：KClO₃、KCl、H₂O，若测得溶液I中KClO和KClO₃的物质的量浓度之比为1：3，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得20OH^-+10Cl₂

△   .

3ClO₃^-+ClO^-+16Cl^-+10H₂O；
故答案为：较低温度，20OH^-+10Cl₂

△   .

3ClO₃^-+ClO^-+16Cl^-+10H₂O；
（2）a、因温度较高时KOH 与Cl₂ 反应生成的是KClO₃，而不是KClO，故a错误；
b、根据生产工艺流程图，第①步氯气过量，加入KOH固体后会继续反应生成KClO，故b正确；
c、第③步需要碱性条件，所以碱要过量，故c正确；
d、KClO₃转化为 KClO，化合价只降不升，故d错误；
故选：bc．
（3）据题目信息和氧化还原反应中化合价发生变化确定找出反应物：Fe³⁺、ClO^-，生成物：FeO₄^2-、Cl^-，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O
（4）因只要检验最后一次的洗涤中无Cl^-，即可证明K₂FeO₄晶体已经洗涤干净．
故答案为：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为氧气，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（胶体）+3O₂↑+8OH^-．
故答案为：O₂，4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（胶体）+3O₂↑+8OH^-；