Question

16．高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有強(qiáng)氧化性，是一種新型多功能水處理劑，其生產(chǎn)工藝流程如下：

已知：K₂FeO₄在水溶液中易發(fā)生反應(yīng)：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑，下列說法不正確的是（　　）

• A． 步驟③中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2
• B． 步驟④中Na₂FeO₄轉(zhuǎn)變?yōu)闈癞a(chǎn)品是因?yàn)镵₂FeO₄溶解度更小
• C． 步驟⑤中的洗滌劑可用CH₃COOK和異丙醇來配制
• D． 配制90%Fe（NO₃）₃溶液必需的玻璃儀器有容量瓶、燒杯、量筒、玻璃棒

Answer 1

分析 足量Cl₂通入和NaOH溶液中，溫度低時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，向溶液I中加入NaOH，使氯氣完全反應(yīng)，且將溶液轉(zhuǎn)化為堿性溶液，只有堿性條件下ClO^-才能和Fe³⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成FeO₄^2-，除去NaCl得到堿性的NaClO濃溶液，向堿性的NaClO濃溶液中加入90%的Fe（NO₃）₃溶液，發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，得到溶液II，向溶液中加入KOH固體至飽和，得到K₂FeO₄，純化得到濕產(chǎn)品，將濕產(chǎn)品洗滌、干燥得到晶體K₂FeO₄，
A．步驟③發(fā)生的反應(yīng)為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，F(xiàn)e³⁺是還原劑、ClO^-是氧化劑；
B．步驟④中Na₂FeO₄轉(zhuǎn)變?yōu)闈癞a(chǎn)品時(shí)，溶解度大的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解度小的物質(zhì)；
C．醋酸鉀水解導(dǎo)致溶液呈堿性，能抑制高鐵酸根離子水解，異丙醇能降低高鐵酸鉀溶解性且防止其水解；
D．配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液不需要容量瓶．

解答 解：足量Cl₂通入和NaOH溶液中，溫度低時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，向溶液I中加入NaOH，使氯氣完全反應(yīng)，且將溶液轉(zhuǎn)化為堿性溶液，只有堿性條件下ClO^-才能和Fe³⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成FeO₄^2-，除去NaCl得到堿性的NaClO濃溶液，向堿性的NaClO濃溶液中加入90%的Fe（NO₃）₃溶液，發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，得到溶液II，向溶液中加入KOH固體至飽和，得到K₂FeO₄，純化得到濕產(chǎn)品，將濕產(chǎn)品洗滌、干燥得到晶體K₂FeO₄，
A．步驟③發(fā)生的反應(yīng)為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，F(xiàn)e³⁺是還原劑、ClO^-是氧化劑，所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2，故A正確；
B．步驟④中Na₂FeO₄轉(zhuǎn)變?yōu)闈癞a(chǎn)品時(shí)，溶解度大的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解度小的物質(zhì)，步驟④中Na₂FeO₄轉(zhuǎn)變?yōu)闈癞a(chǎn)品是因?yàn)镵₂FeO₄溶解度更小，故B正確；
C．醋酸鉀水解導(dǎo)致溶液呈堿性，能抑制高鐵酸根離子水解，異丙醇能降低高鐵酸鉀溶解性且防止其水解，所以驟⑤中的洗滌劑可用CH₃COOK和異丙醇來配制，故C正確；
D．配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液不需要容量瓶，需要燒杯、玻璃棒和量筒，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備，涉及氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離提純、溶液配制等知識(shí)點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理及物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)分離和提純方法是解本題關(guān)鍵，注意配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液與配制一定物質(zhì)的量濃度溶液所需儀器區(qū)別，題目難度不大．