高铁酸钾是绿色.环保型水处理剂.也是高能电池的电极材料．工业上利用硫酸亚铁为原料.通过铁黄制备高铁酸钾.可降低生产成本且产品质量优．工艺流程如图:回答下列问题:(1)有同学认为上述流程可以与氯碱工业联合．写出电解饱和食盐水制取次氯酸钠的化学方程式NaCl+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO+H2↑� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

7．高铁酸钾是绿色、环保型水处理剂，也是高能电池的电极材料．工业上利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄（FeOOH）制备高铁酸钾，可降低生产成本且产品质量优．工艺流程如图：

回答下列问题：
（1）有同学认为上述流程可以与氯碱工业联合．写出电解饱和食盐水制取次氯酸钠的化学方程式NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑．
（2）制备铁黄的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+6H₂O=4FeOOH+8H⁺．实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图所示．反应温度宜选择40℃；pH大于4.5时铁黄产率逐渐降低的主要原因可能是酸性减弱，Fe（OH）₃增多．

（3）用高铁酸钾作水处理剂除了可以对水体进行杀菌消毒之外，其还原产物氢氧化铁胶体还能吸附水中悬浮杂质，请写出用高铁酸钾除去水体中CN^-的离子方程式10FeO₄^2-+6CN^-+22H₂O=10Fe（OH）₃（胶体）+6CO₃^2-+3N₂↑+14OH^-．
（4）已知：常温下，K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38．高铁酸钾的净水能力与废水的pH有关，当溶液pH=2时，废水中c（Fe³⁺）=0.04mol•L^-1．
（5）如果上述流程中，铁元素总利用率为75%．利用1L 2mol•L^-1FeSO₄溶液能制备纯度为90%的高铁酸钾330g．

分析制备高铁酸钾：硫酸亚铁中+2价的铁具有还原性，氧气具有氧化性，两者反应生成铁黄，反应为：4Fe²⁺+O₂+6H₂O=4FeOOH+8H⁺，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，铁黄和次氯酸钠反应生成高铁酸钠，2FeOOH+3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+3H₂O，高铁酸钠在溶液中溶解度大于高铁酸钾，加入氯化钾，2KOH+Na₂FeO₄=K₂FeO₄+2NaOH，高铁酸钠在溶液中转化成高铁酸钾，静置，抽滤获得粗产品，据此分析解答．

解答解：（1）电解饱和食盐水，根据题意产物为次氯酸钠和氢气，则发生的反应为：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑；
故答案为：NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑；
（2）硫酸亚铁中+2价的铁具有还原性，气具有氧化性，两者发生氧化还原反应生成铁黄，反应为：4Fe²⁺+O₂+6H₂O=4FeOOH+8H⁺，根据图象，40℃左右时，铁黄产率较高，PH大于4.5时，酸性减弱生成了氢氧化铁，使得铁黄产率降低；
故答案为：4Fe²⁺+O₂+6H₂O=4FeOOH+8H⁺；40℃；酸性减弱，Fe（OH）₃增多；
（3）高铁酸钾具有氧化性，可以将CN^-氧化为氮气和二氧化碳而除去，本身被还原为氢氧化铁，在碱性溶液中二氧化碳变成碳酸根离子，反应的方程式为：10FeO₄^2-+6CN^-+22H₂O=10Fe（OH）₃（胶体）+6CO₃^2-+3N₂↑+14OH^-；
故答案为：10FeO₄^2-+6CN^-+22H₂O=10Fe（OH）₃（胶体）+6CO₃^2-+3N₂↑+14OH^-；
（4）PH=2时，C（OH^-）=10^-12mol/L，根据K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，C（Fe³⁺）=$\frac{4.0×1{0}^{-38}}{（1{0}^{-12}）^{3}}$mol/L=0.04mol/L；
故答案为：0.04；
（5）1mol 2mol•L^-1FeSO₄溶液中含有2molFeSO₄，根据铁元素守恒，生成高铁酸钾的质量为：m=2mol×75%×198g/mol÷90%=330g；
故答案为：330．

点评本题考查了物质的制备，涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解、溶度积的计算等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等．

练习册系列答案

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．

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