高铁酸钾(K 2 FeO 4 )是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下： 请同答下列问题：(l)写出向KOH溶液中通入足量Cl 2 发生反应的离子方程式_______ 。（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是______（填编号）。 A．为下一步反应提供碱性的环境 B．使KClO 3 转化为KClO C．与溶液I中过量的Cl 2 继续反应，生成更多的KClO D．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 （3）从溶液Ⅱ中分离出K 2 FeO 4 后，还会有副产品KNO 3 ，KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为_______。每制得59.4克K 2 FeO 4 ，理论上消耗氧化剂的物质的量为____ mol。（4）高铁酸钾(K 2 FeO 4 )作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：_______ FeO 4 2 － +_______ H 2 O="_______" Fe(OH) 3 （胶体）+_______O 2 ↑+_______OH － 。（5）从环境保护的角度看，制备K 2 FeO 4 较好的方法为电解法，其装置如图所示。电解过程中阳极的电极反应式为________。 （6）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：3Zn(OH) 2 +2Fe(OH) 3 +4KOH-----3Zn+2K 2 FeO 4 +8H 2 O,放电时电池的负极反应式为________ 。
| （1）2OH - +Cl 2 =ClO - +Cl - +H 2 O （2） AC （3） 2Fe 3+ +3ClO - +10OH - =2FeO 4 2- +3Cl - +5H 2 O 0.45 （4） 4FeO 4 2- +10H 2 O  4Fe(OH) 3 (胶体) +3O 2 ↑+8 OH - （5） Fe+8OH — 6e-= FeO 4 2- - +4H 2 O（6）Zn+2OH — 2e - =Zn(OH) 2 或Zn+2OH=Zn(OH) 2 +2e - 。 |
| 试题分析：(l) KOH溶液与足量Cl 2 发生反应的离子方程式为2OH - +Cl 2 =ClO - +Cl - +H 2 O。（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是为下一步反应提供碱性的环境；与溶液I中过量的Cl 2 继续反应，生成更多的KClO。故选项为A. C．（3） 反应③中发生的离子反应方程式为2Fe 3+ +3ClO - +10OH - =2FeO 4 2- + Cl - +5H 2 O .在方程式中每产生2mol的FeO 4 2- 转移电子6mol.消耗氧化剂3mol.现在n(K 2 FeO 4 )= 59.4g÷198g/mol=0.3mol所以消耗氧化剂的物质的量为3÷2×0.3mol=0.45mol.（4） 高铁酸钾(K 2 FeO 4 )水解的离子方程式为4FeO 4 2- +10H 2 O 4Fe(OH) 3 (胶体) +3O 2 ↑+8 OH - （5） 电解法是制备K 2 FeO 4 较好的方法，Fe作阳极，电极反应为Fe+8OH — 6e - = FeO 4 2- +4H 2 O，石墨作阴极，电极反应为：O 2 + 2H 2 O+4e-=4OH — .（6）高铁电池放电时电池的负极反应式为Zn+2OH — 2e - =Zn(OH) 2 。 2 FeO 4 )的制法、原理、电子转移及高铁电池等反应原理的知识。 |
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