Question

高鐵酸鉀(K₂FeO₄)是新型多功能水處理劑，堿性條件下性質穩定，其生產過程如下：

請回答下列問題
（1）氯堿工業制Cl₂的化學反應方程式                                  ；
（2）生成“反應液Ⅱ”的離子方程式是      ；（3）使用堿性KClO的原因是    ；
（4）從“反應液II”中分離出K2FeO4后 ，副產品是KCl和      (填化學式)，該混合物可用         方法分離提純（填字母序號）；

A．過濾

B．分液

C．蒸餾

D．重結晶

（5）工業生產3.96t K₂FeO₄，理論上消耗Cl₂的物質的量為______mol。

Answer 1

（1）2NaCl + 2H₂O2NaOH + H₂↑+ Cl₂↑ 
（2）3ClO^- + 2Fe³⁺ + 10OH^- = 2FeO₄^2- + 3Cl^- + 5H₂O；
（3）K₂FeO₄在堿性條件下穩定；KClO氧化性強于K₂FeO₄
（4） KNO₃ ； D      
（5） 3.00 × 10⁴

試題分析：（1）氯堿工業就是電解飽和食鹽水得到燒堿和氯氣；（2）根據流程分析反應液II是利用次氯酸鉀氧化鐵離子得到FeO₄^2-，結合氧化還原反應離子方程式的書寫步驟可得：3ClO^- + 2Fe³⁺ + 10OH^- = 2FeO₄^2- + 3Cl^- + 5H₂O；（3）題目信息：K₂FeO₄在堿性條件下穩定，反應需在堿性條件下進行；（4）反應中加入了硝酸鐵，所以還生成KNO₃，硝酸鉀的溶解度隨溫度變化較大，可以用冷卻結晶的方法分離；（5）根據氯氣與堿反應和次氯酸鉀與硝酸鐵反應的關系式進行計算。