Question

20．高铁酸钾（K₂FeO₄）作为多功能水处理剂具有广泛的用途，下面是利用次氯酸盐在碱性条件下氧化硝酸铁制备的生产K₂FeO₄工艺流程图：

下列判断正确的是（　　）

• A． 反应中氯气只起氧化剂的作用
• B． 溶液Ⅰ的溶质是KClO
• C． 生成反应液II中的反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1
• D． 溶液Ⅱ的溶液成分中含有K₂FeO₄

Answer 1

分析 足量Cl₂通入和KOH溶液中，温度低时发生反应Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，向溶液I中加入KOH，使氯气完全反应，且将溶液转化为碱性溶液，只有碱性条件下次氯酸根离子才能和铁离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子，除去KCl得到碱性的KClO浓溶液，向碱性的KClO浓溶液中加入90%的Fe（NO₃）₃溶液，发生反应2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，得到溶液II，纯化得到湿产品，将湿产品洗涤、干燥得到晶体K₂FeO₄，以此来解答．

解答 解：足量Cl₂通入和KOH溶液中，温度低时发生反应Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，向溶液I中加入KOH，使氯气完全反应，且将溶液转化为碱性溶液，只有碱性条件下次氯酸根离子才能和铁离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子，除去KCl得到碱性的KClO浓溶液，向碱性的KClO浓溶液中加入90%的Fe（NO₃）₃溶液，发生反应2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，得到溶液II，纯化得到湿产品，将湿产品洗涤、干燥得到晶体K₂FeO₄，
A．Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O中氯气为氧化剂也为还原剂，故A错误；
B．由上述分析可知，溶液Ⅰ的溶质是KClO、KCl，故B错误；
C.2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2，故C错误；
D．由上述分析可知溶液Ⅱ的溶液成分中含有K₂FeO₄，故D正确；
故选D．

点评 本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握流程中的反应及混合物分离提纯方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．