Question

【題目】以綠礬(FeSO47H2O)為原料制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的流程如下：

（1）“氧化”是將FeSO4，轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

（2）“合成”時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Fe2(SO4)3＋3NaClO＋10NaOH=2Na2FeO4＋3NaCl＋3X+5H2O，X的化學(xué)式為____。

（3）不同溫度和pH下FeO42-在水溶液中的穩(wěn)定性如圖所示。

圖中縱坐標(biāo)表示單位體積內(nèi)FeO42-離子數(shù)目的多少，數(shù)值越小，表明FeO42-離子數(shù)目越少，在該條件下越不穩(wěn)定。為了提高“合成”時(shí)Na2FeO4的產(chǎn)率，下列措施可行的是____

A 充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)液

B 控制反應(yīng)在60℃左右進(jìn)行

C 控制反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行

（4）“濾渣”呈紅褐色，推測其主要成分為____(填化學(xué)式)。

（5）常溫下向“過濾”后的濾液中加入飽和KOH溶液，即可析出K2FeO4晶體，由以上信息可知K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度_______（填“大”或“小”）。

Answer 1

【答案】 Na2SO4 AC Fe(OH)3 小

【解析】

（1）由圖可知，FeSO4與硫酸、過氧化氫反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，反應(yīng)物中含鐵、硫、氧、氫元素，生成物中含鐵、硫、氧元素，故生成物中還應(yīng)含氫元素，還應(yīng)有水生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)物中含2個(gè)鐵原子、3個(gè)硫原子，13個(gè)鈉原子，3個(gè)氯原子，10個(gè)氫原子，25個(gè)氧原子，生成物中含7個(gè)鈉原子、2個(gè)鐵原子、3個(gè)氯原子、10個(gè)氫原子、13個(gè)氧原子，故生成物中還應(yīng)含有6個(gè)鈉原子、3個(gè)硫原子、12個(gè)氧原子，故X的化學(xué)式為：Na2SO4；

（3）由圖可知，溫度越高、pH值越小，FeO42－離子數(shù)目越少，故為了提高“合成”時(shí)Na2FeO4的產(chǎn)率，應(yīng)將溫度控制在30℃，堿性環(huán)境，充分?jǐn)嚢杩梢栽龃蠓磻?yīng)物之間的接觸面積，提高產(chǎn)率。故選AC；

（4）氫氧化鐵呈紅褐色，故“濾渣”主要成分為：Fe(OH)3；

（5）由圖可知，向?yàn)V液中加入飽和氫氧化鉀，有K2FeO4晶體析出，應(yīng)是鉀離子與FeO42－結(jié)合生成了K2FeO4，有K2FeO4晶體析出，說明K2FeO4比Na2FeO4溶解度小。