Question

（2012?保定一模）【化學(xué)一化學(xué)與技術(shù)】
高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑．其生產(chǎn)工藝如圖：

已知：
①溫度較低時(shí)，Cl₂通入KOH溶液生成次級(jí)酸鹽；溫度較高時(shí)，Cl₂通入KOH溶液生成氯酸鹽；
②Fe（NO₃）₃溶液與KClO溶液在強(qiáng)堿性環(huán)境中生成K₂FeO₄．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該生產(chǎn)工藝應(yīng)在

溫度較低

（填“溫度較高”或“溫度較低”）的情況下進(jìn)行．
（2）為了提高生活用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，自來(lái)水廠常使用高鐵酸鉀（K₂FeO₄）進(jìn)行消毒、凈化以改善水質(zhì)，其原因是

+6價(jià)的Fe元素易得電子表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒，還原產(chǎn)物Fe元素為+3價(jià)，在水中形成Fe（OH）₃膠體，可吸附水中懸浮物并可使泥沙聚沉

（3）經(jīng)過(guò)高鐵酸鉀（K₂FeO₄）處理后的水不是純凈水，若要得到純凈水．可采用的凈化方法是

蒸餾

（4）高鐵酸鉀溶于水形成淺紫紅色溶液，溶液靜置時(shí)會(huì)逐漸生成氧氣并沉淀出三氧化二鐵，此過(guò)程也會(huì)使溶液的pH增大．寫出其化學(xué)方程式：

4K₂FeO₄+4H₂O=2Fe₂O₃+8KOH+3O₂↑

（5）在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是為了①吸收“反應(yīng)液I”中過(guò)量的Cl₂，生成更多的KClO；②

為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物

．
（6）從“反應(yīng)液Ⅱ”中分離出K₂FeO₄后，副產(chǎn)品是

KNO₃

和

KCl

（寫化學(xué)式）．

Answer 1

分析：（1）由工藝流程及③可知，利用Fe（NO₃）₃與KClO制備K₂FeO₄，由信息②可知溫度較高KOH與Cl₂ 反應(yīng)生成的是KClO₃；
（2）K₂FeO₄中鐵元素化合價(jià)為+6價(jià)，價(jià)態(tài)高，+6價(jià)的Fe元素易得電子表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒；還原產(chǎn)物Fe元素為+3價(jià)，在水中形成Fe（OH）₃膠體，可吸附水中懸浮物并可使泥沙聚沉；
（3）分離液體混合物需要用蒸餾的方法分離；
（4）高鐵酸鉀溶于水形成淺紫紅色溶液，溶液靜置時(shí)會(huì)逐漸生成氧氣并沉淀出三氧化二鐵，此過(guò)程也會(huì)使溶液的pH增大說(shuō)明生成物中含有堿，依據(jù)原子守恒書寫；
（5）由工藝流程可知，反應(yīng)液I中有過(guò)量的Cl₂反應(yīng)，生成更多的KClO；
（6）由工藝流程及③可知，從“反應(yīng)液II”中分離出K₂FeO₄后，會(huì)有副產(chǎn)品KNO₃、KCl．

解答：解：（1）由工藝流程及③可知，利用Fe（NO₃）₃與KClO制備K₂FeO₄，由信息②可知溫度較高KOH與Cl₂ 反應(yīng)生成的是KClO₃．由信息①可知，在低溫下KOH與Cl₂ 反應(yīng)生成的是KClO．故選擇低溫較低，故答案為：溫度較低；
（2）K₂FeO₄中鐵元素化合價(jià)為+6價(jià)，價(jià)態(tài)高，易得電子，表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，+6價(jià)的Fe元素易得電子表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒；還原產(chǎn)物Fe元素為+3價(jià)，在水中形成Fe（OH）₃膠體，可吸附水中懸浮物并可使泥沙聚沉，
故答案為：+6價(jià)的Fe元素易得電子表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒；還原產(chǎn)物Fe元素為+3價(jià)，在水中形成Fe（OH）₃膠體，可吸附水中懸浮物并可使泥沙聚沉；
（3）過(guò)高鐵酸鉀（K₂FeO₄）處理后的水不是純凈水，若要得到純凈水．可采用的凈化方法是蒸餾；
故答案為：蒸餾；
（4）高鐵酸鉀溶于水形成淺紫紅色溶液，溶液靜置時(shí)會(huì)逐漸生成氧氣并沉淀出三氧化二鐵，此過(guò)程也會(huì)使溶液的pH增大說(shuō)明生成氫氧化鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
4K₂FeO₄+4H₂O=2Fe₂O₃+8KOH+3O₂↑；
故答案為：4K₂FeO₄+4H₂O=2Fe₂O₃+8KOH+3O₂↑；
（5）由工藝流程可知，反應(yīng)液I中有過(guò)量的Cl₂反應(yīng)，加KOH固體的目的是與過(guò)量的Cl₂繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO．為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物；
故答案為：為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物；
（6）由工藝流程及③可知，從“反應(yīng)液II”中分離出K₂FeO₄后，會(huì)有副產(chǎn)品KNO₃、KCl，故答案為：KNO₃、KCl．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、對(duì)工藝流程的理解與條件的控制、對(duì)物質(zhì)的量濃度理解等，難度中等，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握．