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(2011?泰州二模)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,且不會造成二次污染.已知高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差,工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀的基本流程如下圖所示:

(1)在農業(yè)生產中,濾液1可用作
復合肥(或化肥)
復合肥(或化肥)

(2)上述氧化過程中,發(fā)生反應的離子方程式是:
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
,控制反應溫度30℃以下的原因是:
防止生成的K2FeO4發(fā)生分解
防止生成的K2FeO4發(fā)生分解

(3)結晶過程中加入濃KOH溶液的作用是:
增大K+濃度,促進K2FeO4晶體析出
增大K+濃度,促進K2FeO4晶體析出

(4)某溫度下,將Cl2通入KOH溶液中,反應后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,經測定ClO-與ClO3-離子的物質的量之比是1:2,則Cl2與氫氧化鉀反應時,被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比為
11:3
11:3

(5)實驗測得鐵鹽溶液的質量分數(shù)、反應時間與K2FeO4產率的實驗數(shù)據分別如下圖1、圖2所示.為了獲取更多的高鐵酸鉀,鐵鹽的質量分數(shù)應控制在
30%
30%
附近、反應時間應控制在
60min
60min

分析:(1)濾液1的主要成分是硝酸鉀,可以在農業(yè)生產中用作化肥;
(2)氫氧化鐵料漿和次氯酸鉀反應生成了高鐵酸鉀,反應方程式是:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;已知高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差,溫度不宜過高
(3)加入濃KOH溶液,溶液中鉀離子濃度增大,有利于高鐵酸鉀析出;
(4)設ClO-與ClO3-離子的物質的量為1mol、2mol,根據化合價升降相等,計算出被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比;
(5)根據圖1、圖2分析,可以得出最佳反應時間和最佳鐵鹽的質量分數(shù).
解答:解:(1)硝酸鐵和氫氧化鉀反應生成了氫氧化鐵和硝酸鉀,過濾后得到的濾液是硝酸鉀溶液,可以用在農業(yè)上用作復合肥(或化肥);
故答案為:復合肥(或化肥);
(2)氧化過程中,發(fā)生反應的離子方程式是:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O; 由于已知高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差,溫度高了高鐵酸鉀會分解;
故答案為:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O; 防止生成的K2FeO4發(fā)生分解;
(3)結晶過程中加入濃KOH溶液,增大了K+濃度,有利于K2FeO4晶體的析出;
故答案為:增大K+濃度,促進K2FeO4晶體析出;
(4)假設ClO-與ClO3-離子的物質的量為1mol、2mol,化合價升高:1×1+5×2=11,氯氣被還原成了-1價氯離子,被還原的氯元素的物質的量是11mol,故被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質的量之比是11:(1+2)=11:3;
故答案為:11:3
(5)根據圖1可知,鐵鹽的質量分數(shù)應控制在30% 左右可以獲取更多的高鐵酸鉀; 根據圖2可知,反應時間應控制在60min左右,可以獲取更多的高鐵酸鉀;
故答案為:30% 60min.
點評:本題考查了高鐵酸鉀的制取,涉及問題較多,注意分析題中的信息,根據所學化學知識認真完成,本題難度中等.
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