Question

【題目】工業(yè)上濕法制高鐵酸鉀的基本流程如下：

已知：高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差

回答下列問題：

（1）第③步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

（2）第③步反應(yīng)的體系，溫度不宜過高，并最好控制溫度在 30℃以下，其原因是 。

（3）通過結(jié)晶方法從溶液II得到的粗產(chǎn)品中主要含有雜質(zhì) （填化學(xué)式），可通過重結(jié)晶法提純K2FeO4，具體操作步驟有：將粗產(chǎn)品先用飽和KOH溶液溶解，然后濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。其干燥可采用的方法是 （寫出一種干燥方法）。

（4）利用電化學(xué)原理，用鐵釘和氫氧化鉀溶液為原料可以獲得K2FeO4。在制備過程中鐵釘作______極，請(qǐng)寫出獲得FeO42-的電極反應(yīng)式 。

Answer 1

【答案】（1）2Fe3+＋3ClO-＋10OH-－===2FeO42-＋3Cl-+5H2O（2分）

（2）防止生成的K2FeO4因受熱而分解（1分）

（3）KNO3、KCl（2分），用無水乙醇（或者丙酮）洗滌帶走固體表面的水分（2分）

（4）陽極，（1分）Fe–6e- +8OH- =FeO42- +4H2O （2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)流程圖，第③步是鐵離子與ClO－在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸根離子、Cl－和水，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+＋3ClO-＋10OH-－===2FeO42-＋3Cl-+5H2O。

（2）因?yàn)楦哞F酸鹽熱穩(wěn)定性差，為防止生成的K2FeO4因受熱而分解，所以在第③步反應(yīng)的體系，溫度不宜過高，并最好控制溫度在 30℃以下。

（3）反應(yīng)③的化學(xué)反應(yīng)為2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋3KCl+5H2O+6KNO3，所以通過結(jié)晶方法從溶液II得到的粗產(chǎn)品中主要含有雜質(zhì)為KNO3、KCl；因乙醇易揮發(fā)且和水互溶，所以干燥可采用的方法是用無水乙醇（或者丙酮）洗滌帶走固體表面的水分。

（5）利用電化學(xué)原理，用鐵釘和氫氧化鉀溶液為原料可以獲得K2FeO4，鐵元素由0價(jià)升高到+6價(jià)，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以在制備過程中鐵釘作陽極，陽極生成FeO42-的電極反應(yīng)式為Fe–6e- +8OH- =FeO42- +4H2O。