Question

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效多功能水處理劑。實驗室模擬工業生產K2FeO4的流程如下：

（1） K2FeO4既能殺菌消毒，又能沉降水中懸浮物，其原因是：_________________________________________。

（2）無隔膜法電解飽和NaCl溶液制備NaClO總反應的離子方程式為：__________________。

（3）“氧化”時發生反應的化學方程式為：_________________________________________。Na2FeO4、FeCl3、NaClO氧化性由強到弱的順序為_________________________________。

（4）“過濾”所得濾液中，除OH－外，一定存在的陰離子為_____________________(填離子符號)。

（5） 試從沉淀溶解平衡的角度解釋“轉化”得以順利實現的原因___________________________。

Answer 1

【答案】K2FeO4具有強氧化性，故能殺菌消毒，其還原產物Fe3+，水解產生Fe(OH)3膠體，吸附水中懸浮物產生沉降從而凈水 Cl- + H2O H2↑+ClO- 3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl↓+5H2O NaClO>Na2FeO4>FeCl3 FeO42-、Cl- Na2FeO4溶液中加入飽和的氫氧化鉀溶液，導致c2(K+)c(FeO42-)>Ksp(K2FeO4)，析出K2FeO4

【解析】

（1）K2FeO4具有強氧化性，故能殺菌消毒，其還原產物Fe3+，水解產生Fe(OH)3膠體，吸附水中懸浮物產生沉降從而凈水；

（2）Cl- + H2O H2↑+ClO-；

（3）3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl↓+5H2O；NaClO>Na2FeO4>FeCl3；

（4）FeO42-、Cl-；

（5）Na2FeO4溶液中加入飽和的氫氧化鉀溶液，導致c2(K+)c(FeO42-)>Ksp(K2FeO4)，析出K2FeO4

（1）K2FeO4具有強氧化性，故能殺菌消毒，其還原產物Fe3+，水解產生Fe(OH)3膠體，吸附水中懸浮物產生沉降從而凈水；

（2）NaCl與水在電解條件下生成了NaClO和H2，無隔膜電解飽和氯化鈉溶液的離子方程式為Cl- + H2O H2↑+ClO-；

（3）根據流程信息寫出NaClO+FeCl3+NaOH→Na2FeO4+NaCl↓，根據得失電子守恒配平得到3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl↓+5H2O；根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，氧化性：NaClO>Na2FeO4；由（1）可知，氧化性：Na2FeO4>FeCl3，故氧化性：NaClO>Na2FeO4>FeCl3；

（4）根據流程圖知，氧化操作的產物是Na2FeO4和NaCl，雖然NaCl結晶析出，但濾液仍然是NaCl的飽和溶液，故濾液中所含陰離子除OH－外，一定存在的陰離子為FeO42-、Cl-；

（5）轉化過程中發生的化學方程式為：Na2FeO4+2KOH=K2FeO4↓+2NaOH，該反應能夠進行的原因是K2FeO4的溶解度比Na2FeO4更小，Na2FeO4溶液中加入飽和的氫氧化鉀溶液，導致c2(K+)c(FeO42-)>Ksp(K2FeO4)，析出K2FeO4。