Question

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑。以廢鐵屑（含有少量Ni）為主要原料制備高鐵酸鉀的流程如下：

資料顯示：一些金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下：

M(OH)n	pH
	開始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.53	2.94
Ni(OH)2	7.60	9.75

(1)高鐵酸鉀具有高效消毒主要是因其具有__________性所致。

(2)步驟③反應的離子方程式是_______。

(3)步驟④不能引入新雜質，調節pH所用的某種氧化物的化學式是___________，調節pH的范圍是__________________。

(4)步驟⑤發生反應的離子方程式是________。

(5)該流程中可循環利用的物質是：_______（寫化學式）。

(6)步驟⑥中，由Na2FeO4 得到粗K2FeO4的原理可能是___________。

(7)測定產品純度：將wg粗產品，溶入過量的堿性亞鉻酸鹽溶液中，充分反應后，加入稀硫酸酸化至pH為2，在所得的重鉻酸鹽溶液中加入5滴二苯胺磺酸鈉溶液作指示劑，然后用c mol·L1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至終點，消耗滴定液V mL。有關滴定反應有：

Cr(OH)4-＋FeO42-＋3H2OFe(OH)3·3H2O↓＋CrO42- +OH

2＋2H＋H2O

＋6Fe2+＋14H2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O

該粗產品中K2FeO4的純度為____________（用含w、c、V的代數式表示）。若滴定管沒有用待裝液潤洗，則測得結果________（“偏高”“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】強氧化性 2Fe2++Cl2＝ 2Fe3++2Cl－ Fe2O3 2.94≦pH＜7.60 2Fe(OH)3 + 3ClO－+4OH－＝ 2FeO42－+3Cl－+ 5H2O NaOH K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小，加飽和KOH，析出更多Na2FeO4晶體 (33cv/5w)％ 偏高

【解析】

⑴高鐵酸鉀中鐵化合價處于最高價，具有高效消毒特性主要是因其具有強氧化性所致，故答案為強氧化性；

⑵步驟③反應的離子方程式是2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl－，故答案為2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl－；

⑶步驟④不能引入新雜質，需要保留鐵離子到氫氧化鐵，而溶液中的鎳離子，因此調節pH所用的某種氧化物的化學式是Fe2O3，使其余氫離子反應來調節，要讓鐵離子全部水解完，而鎳離子不能水解沉淀，所有調節pH的范圍是2.94≤ pH＜7.60，故答案為Fe2O3；2.94≤ pH＜7.60；

⑷步驟⑤是氫氧化鐵和次氯酸鈉發生氧化還原反應，因此發生反應的離子方程式是2Fe(OH)3 + 3ClO－+4OH－= 2FeO42－+3Cl－+ 5H2O，故答案為2Fe(OH)3 + 3ClO－+4OH－= 2FeO42－+3Cl－+ 5H2O；

⑸該流程中高鐵酸鈉和氫氧化鉀反應生成高鐵酸鉀和氫氧化鈉，因此可循環利用的物質是氫氧化鈉，故答案為NaOH；

⑹步驟⑥中，由于K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4 的溶解度，加飽和KOH，析出更多Na2FeO4晶體，故答案為K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小，加飽和KOH，析出更多Na2FeO4晶體；

⑺根據三個方程分析

Cr(OH)4－＋FeO42－＋3H2OFe(OH)3·3H2O↓＋CrO42－ +OH－

2＋2H＋H2O

＋6Fe2+＋14H2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O

根據反應得出以下關系：

該粗產品中K2FeO4的純度為，若滴定管沒有用待裝液潤洗，消耗的(NH4)2Fe(SO4)2溶液體積偏高，測得結果偏高，故答案為；偏高。