Question

【題目】新型凈水劑高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。

工業(yè)上制備K2FeO4的常用方法有兩種。

方法Ⅰ：次氯酸鹽氧化法。

工藝流程如圖所示。

（1）已知“氧化”過程中氧化產(chǎn)物為Na2FeO4，寫出其反應(yīng)的化學方程式：

（2）“轉(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 。

（3）上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，可將粗產(chǎn)品用稀KOH溶液溶解，然后加入飽和KOH溶液，冷卻結(jié)晶，這種分離提純的方法為 法。

方法Ⅱ：電解法。

以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極液中加入KOH

（4）電解時陽極發(fā)生反應(yīng)生成FeO42－，該電極反應(yīng)方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）FeCl3＋2NaOH＋10NaClO = 2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O

（2）Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH

（3）重結(jié)晶

（4）Fe＋8OH－－6e－===FeO42－＋4H2O

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)中FeCl3→Na2FeO4，鐵元素化合價由+3價升高為+6價，化合價總升高3價，NaClO→NaCl，氯元素化合價由+1降低為-1價，化合價總共降低2價，化合價升降最小公倍數(shù)為6，故FeCl3系數(shù)為2，NaClO系數(shù)為3，由鐵元素守恒可知 Na2FeO4系數(shù)為2，由氯元素守恒可知NaCl系數(shù)為2×3+3=9，根據(jù)鈉元素守恒可知NaOH系數(shù)為9+2×2=13，由氫元素守恒可知H2O系數(shù)為5，配平方程式為2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。

故答案為：2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O；

（2）“轉(zhuǎn)化”過程是在加入KOH溶液后，將Na2FeO4轉(zhuǎn)化為溶解度更小的K2FeO4，反應(yīng)方程式為Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。

故答案為：Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。

（3）由題目信息可知，K2FeO4可溶于水，在中性或酸性溶液中能分解，在堿性溶液中穩(wěn)定，在分離提提純的時候就要在堿性環(huán)境中進行，要防止引入新雜質(zhì)，所以需要將K2FeO4粗產(chǎn)品在稀KOH溶液中溶解，然后加入飽和KOH溶液，冷卻結(jié)晶，過濾。這種分離提純的方法為重結(jié)晶。

故答案為：重結(jié)晶 ；

（4）由題目信息可知，鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，生成FeO42-，陽極電極反應(yīng)式為Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O。故答案為：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O。