Question

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途：
①氯化铁做净水剂。请用离子方程式表示其原理____________       __________；
②工业上常用FeCl₃溶液腐蚀铜印刷线路板。这是利用了FeCl₃较强的__________性。
（2）吸收剂X的化学式为              　　   。为检验吸收剂是否已完全转化为FeCl₃溶液，有人设计用酸性高锰酸钾溶液，但很快被否定，理由是（用离子方程式表示）                       。正确的检验方法是：取少量待测液，加入               （写化学式）溶液，若无深蓝色沉淀产生，则证明转化完全。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH＋Na₂FeO₄ K₂FeO₄＋2NaOH，请根据相关反应原理分析反应能发生的原因                      。
（5）将粗K₂FeO₄产品经重结晶、过滤、          、         ，即得较纯净的K₂FeO₄。

Answer 1

（1）①Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃ (胶体) + 3H⁺         ②氧化
（2）FeCl₂ 10Cl^-+2MnO₄^-+16H⁺=5Cl₂↑+2Mn²⁺+ H₂O   铁氰化钾或K₃[Fe(CN)₆] (写成K₃Fe(CN)₆也可)
（3）3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-==2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O
（4）K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄小而溶液中K⁺、FeO₄^2-的浓度比较大（合理答案均计分）
（5）洗涤、干燥

试题分析：（1）①氯化铁做净水剂是因为Fe³⁺水为Fe(OH)₃胶体的缘故；②工业上常用FeCl₃溶液腐蚀铜印刷线路板。是Fe³⁺氧化了Cu的缘故，FeCl₃较强的氧化性。
（2）吸收剂X的与Cl₂反应的产物是FeCl₃，X是FeCl₂。为检验吸收剂是否已完全转化为FeCl₃溶液，用酸性高锰酸钾溶液不能验证，因为Cl^-能被酸性高锰酸钾氧化为Cl₂。Fe²⁺与铁氰化钾溶液或深蓝色沉淀产生，可用此显色反应来验证是否存在Fe²⁺。
（3）碱性条件下根据反应物和产物可知，反应①的离子方程式为3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-==2FeO₄^2-+ 3Cl^-+5H₂O。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH＋Na₂FeO₄ K₂FeO₄＋2NaOH，请根据相关反应原理分析反应能发生的原因K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄小而溶液中K⁺、FeO₄^2-的浓度比较大。
（5）将粗K₂FeO₄产品经重结晶、过滤、洗涤、干燥，即得较纯净的K₂FeO₄。²⁺、Fe³⁺、K₂FeO₄之间的转化及其各自的性质、鉴别方法。