Question

20．工业上用湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的流程如图所示：

（1）反应Ⅱ的离子方程式为3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（2）加入饱和KOH溶液的目的是增大K⁺的浓度，促进K₂FeO₄晶体析出；
（3）用异丙醇代替水洗涤产品的好处是减少高铁酸钾的溶解损失．

Answer 1

分析 由流程可知，反应Ⅰ：2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O，加入硝酸铁在碱溶液中发生氧化还原反应，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾，说明高铁酸钠溶解度大于高铁酸钾溶解度，高铁酸钾的溶解度小先析出，再用异丙醇洗涤得到产品；
（1）反应Ⅱ：3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（2）加入饱和KOH溶液可以增大K⁺的浓度，使平衡向右移动；
（3）高铁酸钾溶于水，不溶于异丙醇，减少产品的损耗，以此解答该题．

解答 解：由流程可知，反应Ⅰ：2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O，加入硝酸铁在碱溶液中发生3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，可析出高铁酸钾，说明高铁酸钠溶解度大于高铁酸钾溶解度，高铁酸钾的溶解度小先析出，再用异丙醇洗涤得到产品．（1）反应Ⅱ为氧化还原反应，+3价铁被氧化成+6价铁，+1价的氯被氧化为-1价，方程式：3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（2）Na₂FeO₄+2KOH?K₂FeO₄+2NaOH，加入饱和KOH溶液可以增大K⁺的浓度，使平衡向右移动，析出晶体，故答案为：增大K⁺的浓度，促进K₂FeO₄晶体析出；
（3）洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是，高铁酸钾易溶于水，难溶于异丙醇，可以减少高铁酸钾的损耗，故答案为：减少高铁酸钾的溶解损失．

点评 本题考查了物质制备方法的分析应用，流程的理解应用，掌握物质性质和平衡移动原理，物质溶解度的大小比较是解题关键，题目难度中等．