高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂,具有良好的应用前景

高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂,具有良好的应用前景.其生产工艺如图:
已知:
①2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3C12═5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在______(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行.
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式
2NaCl+2H2O
通电
.
2NaOH+H2↑+Cl2
2NaCl+2H2O
通电
.
2NaOH+H2↑+Cl2

(3)写出Fe(NO33在强碱性条件下与KClO反应制K2FeO4的离子方程式______.
(4)在“反应液I”中加KOH固体的目的是______(填序号).
A.与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供反应物
D.使副产物KClO3化为KClO
(5)从环境保护的角度看,制备Na2FeO4(实际应用中Na2FeO4可替代K2FeO4使用)较好的方法为电解法,其装置如图Ⅰ所示.

①电解过程中阳极的电极反应式为______.
②图Ⅰ装置中的电源采用NaBH4(硼元素的化合价为+3)和H2O2作原料的燃料电池,电源工作原理如图Ⅱ所示.工作过程中该电源的正极反应式为______.
小良小富 1年前 已收到1个回答 举报

whataboyyboy 幼苗

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解题思路:(1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO33与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3
(2)工业是利用电解饱和食盐水制取氯气;
(3)次氯酸跟有强氧化性;
(4)由工艺流程可知,反应液I中有过量的Cl2反应,生成更多的KClO;
(5)①Na2FeO4能消毒、净水的原因高价铁具有氧化性,能消毒杀菌,生成Fe3+形成胶体,具有吸附悬浮物的净水的作用,电解时阳极Fe失电子发生氧化反应,电极反应方程式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O
②正极H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH-

(1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO33与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3.由信息①可知,在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO.故选择低温较低,故答案为:温度较低;
(2)工业是利用电解饱和食盐水制取氯气.反应方程式为:2NaCl+2H2O

通电
.
2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:2NaCl+2H2O

通电
.
2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)次氯酸跟有强氧化性,嫩将三价铁离子氧化为高铁酸根,离子方程式:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5 H2O,故答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5 H2O;
(4)由工艺流程可知,反应液I中有过量的Cl2反应,加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO.
A.与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO,故A正确;
B.由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3,不利用KClO生成、浪费原料,故B错误;
C.由工艺流程及③可知,利用Fe(NO33与KClO制备K2FeO4,故C正确;
D.由信息可知,该条件下KClO3 不能转化为KClO,故D错误.
故选:AC;
(5)①Na2FeO4能消毒、净水的原因高价铁具有氧化性,能消毒杀菌,生成Fe3+形成胶体,具有吸附悬浮物的净水的作用,电解时阳极Fe失电子发生氧化反应,电极反应方程式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O;
故答案为:Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O;
②NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,正极上H2O2发生还原反应,得到电子生成OH-,其电极反应为:H2O2+2e-=2OH-
故答案为:H2O2+2e-=2OH-

点评:
本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;电解原理.

考点点评: 本题考查学生阅读题目获取信息的能力、对工艺流程的理解与条件的控制、对物质的量浓度理解、原电池和电解池原理等,难度中等,需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力,注意基础知识的掌握.

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