高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、速凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产流程如下：（1）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6gKOH固体（该溶液的密度为1.47g/mL），它的物质的

Question

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、速凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产流程如下：
（1）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体（该溶液的密度为1.47g/mL），它的物质的量浓度是___mol/L．
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是___（填编号）．
A．与溶液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．为下一步反应提供碱性的环境
D．使副产物KClO₃转化为 KClO
（3）每制得59.4克K₂FeO₄，理论上消耗氧化剂的物质的量为___ mol．从溶液II中分离出K₂FeO₄后，还得到副产品KNO₃、KCl，写出③中反应的离子方程式：___．
（4）高铁酸钾（K₂FeO₄）溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是___．

Answer 1

（1）61.6g KOH固体的物质的量为(61.6g)/(56g/mol)=1.1mol，溶液的质量为100mL×1g/mL+61.6g=161.6g，所以溶液的体积为(161.6g)/(1.47×10-3g/L)=(161.6)/(1470)L，所以氢氧化钾溶液的物质的量浓度为(1.1mol)/((161.6)/(1470)L)=10mol/L，
故答案为：10；
（2）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（NO₃）₃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；
（3）据题目信息和氧化还原反应中化合价发生变化确定找出反应物：Fe³⁺、ClO^-，生成物：FeO₄^2-、Cl^-，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得③中反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
每制得59.4克K₂FeO₄，物质的量=(59.4g)/(198g/mol)=0.3mol，理论上消耗氧化剂为KClO的物质的量 依据离子方程式定量关系计算，
2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O
      3           2
      n           0.3mol
n=0.45mol
故答案为：0.45，2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（4）向高铁酸钾溶液中滴加稀硫酸，溶液变黄色，说明生成Fe³⁺，并产生大量气泡，应为氧气，反应的离子方程式为4FeO₄^2-+20 H⁺=4Fe³⁺+3O₂↑+10H₂O，说明高铁酸钾在酸性条件下自身发生氧化还原反应，
故答案为：4FeO₄^2-+20 H⁺=4Fe³⁺+3O₂↑+10H₂O．