Question

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，其生产工艺如下：

主要反应为：3NaClO＋2Fe(NO₃)₃＋10NaOH ＝ 2Na₂FeO₄↓＋3NaCl＋6NaNO₃＋5H₂O

Na₂FeO₄＋2KOH＝K₂FeO₄＋2NaOH。

（1）写出反应①的离子方程式：                                             。

（2）从“混合物II”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品，它们都是重要的化工产品，其中一种在工业上用作氯碱工业原料的物质是         。

（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图Ⅰ为不同的温度下，Fe(NO₃)₃不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响；图Ⅱ为一定温度下，Fe(NO₃)₃质量浓度最佳时，NaClO浓度对K₂FeO₄生成率的影响。

                  图Ⅰ                                   图Ⅱ

根据上图分析：工业生产中最佳温度为                ℃，此时Fe(NO₃)₃与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为                          。

 

Answer 1

【答案】

（1）Cl₂＋2OH^－ ＝Cl^－＋ClO^－＋H₂O   （2）NaCl    （3）① 26         1.2

【解析】

试题分析：（1）氯气是酸性气体，能和烧碱溶液反应，反应的离子方程式为Cl₂＋2OH^－ ＝Cl^－＋ClO^－＋H₂O。

（2）根据流程确定混合物Ⅰ的组成为氯化钠、次氯酸钠以及氢氧化钠的混合物，经过反应②之后所得混合物II的组成有NaNO₃、NaCl、NaOH、K₂FeO₄，从中分离出K₂FeO₄后，得到的副产品是NaNO₃、NaCl、NaOH，其中NaNO₃作炸药，NaCl用作调味品或氯碱工业原料等。

（3）寻找最佳温度要具备的条件：该温度下反应速率快，生成高铁酸钾的产率较大两方面，所以根据图像可知工业生产中最佳温度为26℃，因为在该温度下生成高铁酸钾的产率最大，此时Fe(NO₃)₃与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为＝1.2。

考点：考查常见元素的单质及其化合物的综合应用以及图像分析与应用等