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(2011?江苏一模)高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂.工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:3NaClO+2Fe(NO33+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O,Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH,主要的生产流程如下:

(1)写出反应①的离子方程式
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4
Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”).
(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1为不同的温度下,Fe(NO33不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO33质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响.
①工业生产中最佳温度为
26
26
℃,此时Fe(NO33与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为
1.2
1.2

②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:
3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO

③若Fe(NO33加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:
2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O
2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O

(4)K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用
B
B
溶液(填序号).
A.H2O   B.CH3COONa、异丙醇   C.NH4Cl、异丙醇   D.Fe(NO33、异丙醇.
分析:(1)氯气是酸性气体,能和烧碱溶液反应生成NaCl和NaClO;
(2)从难溶电解质的沉淀转化的角度分析;
(3)①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;
②从盐类的水解角度分析;
③根据反应物和生成物书写反应的离子方程式;
(4)选择的洗涤剂应能抑制K2FeO4的水解,并注意减少K2FeO4的溶解.
解答:解:(1)氯气是酸性气体,能和烧碱溶液反应,反应实质为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)根据反应Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH可知,反应生成溶解度更小的物质,说明此温度下Ksp(K2FeO4)<Ksp(Na2FeO4),故答案为:<;
(3)①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(NO33与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为
330
275
=1.2,故答案为:26;1.2;
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,原因是NaClO水解呈碱性,Fe(NO33水解呈酸性,二者发生互促水解,反应的离子方程式为3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO,
故答案为:3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO;
③碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,反应的离子方程式为2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O,故答案为:2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O;
(4)为抑制K2FeO4的水解,应在碱性条件下洗涤,可用CH3COONa,为防止K2FeO4的溶解,可用异丙醇洗涤,故答案为:B.
点评:本题考查物质的制备方案的设计,题目难度中等,解答本题时注意把握题给信息,学习中注重知识迁移能力的培养.
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