高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且-查字典问答网
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  高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染.已知高铁酸盐在低温碱性环境中稳定,易溶于水,难溶于无水乙醇等有机溶剂.常见高铁酸钾的制备方法如下

  高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染.已知高铁酸盐在低温碱性环境中稳定,易溶于水,难溶于无水乙醇等有机溶剂.

  常见高铁酸钾的制备方法如下:

  制备方法具体内容干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物湿法强碱性介质中,Fe(NO3)3与KClO反应生成紫红色高铁酸钾溶液电解法电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4(1)干法制备反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为:___.

  (2)某湿法制备高铁酸钾的基本流程及步骤如下:

  ①控制反应温度为25℃,搅拌1.5h,经氧化等过程溶液变为紫红色,该反应的离子方程式为___.

  ②在紫红色溶液中加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品.沉淀过程中加入饱和KOH溶液得到晶体的原因是___.

  ③K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,用___方法进行分离提纯.其提纯步骤为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol/LKOH溶液中,___,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置、过滤,用___洗涤2~3次,在真空干燥箱中干燥.

  ④若以FeCl3 代替Fe(NO3)3作铁源,K2FeO4的产率和纯度都会降低.一个原因是在反应温度和强碱环境下NaCl的溶解度比NaNO3大,使得NaCl结晶去除率较低;另一个原因是___.

  (3)工业上还可用通过电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如下图所示:阳极的电极反应为___;其中可循环使用的物质的电子式是___.

  (4)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,向该温度下含有Fe3+、Cu2+浓度均为0.01mol/L的溶液中,滴加浓NaOH溶液,当溶液pH=10时,溶液中c(Cu2+):c(Fe3+)=___.

1回答
2020-04-28 13:10
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司绍华

  (1)氧化剂为KNO3,被还原生成KNO2,还原剂为Fe2O3,被氧化生成K2FeO4,根据电子转移守恒,则:(5-3)×n(KNO3)=2×n(Fe2O3)×(6-3),可得:n(KNO3):n(Fe2O3)=3:1,

  故答案为:3:1;

  (2)硝酸铁晶体在碱性条件下被次氯酸钠氧化生成Na2FeO4,过滤除去杂质NaCl、硝酸钠,加入饱和KOH溶液后,将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4,反应方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH,冷却结晶、过滤,洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质,得到纯产品高铁酸钾.

  ①反应方程式为:2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+5H2O,反应离子方程式为:3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O,

  故答案为:3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O;

  ②该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度,减小高铁酸钾的溶解,促进高铁酸钾晶体析出,

  故答案为:该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小;

  ③由操作过程可知利用重结晶进行提纯,溶解后过滤除去氢氧化铁,加入氢氧化钾析出高铁酸钾,用乙醇洗涤,洗去可溶性杂化,并减少因溶解导致的损失,

  故答案为:重结晶;过滤;乙醇;

  ④FeO42-具有强氧化性,Cl-被FeO42-氧化,消耗产品使产率降低,

  故答案为:Cl-被FeO42-氧化,消耗产品使产率降低;

  (3)阳极是Fe失去失去电子,碱性条件下生成FeO42-,阳极电极反应式为:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,

  阴极室得到A溶液为NaOH溶液,可以循环利用,NaOH的电子式为:,

  故答案为:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;;

  (4)溶液中c(OH-)=10-4mol/L,c(Cu2+)=Ksp[Cu(OH)

2020-04-28 13:14:37

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