Question

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。工業上常采用NaClO氧化法生產，其生產工藝如下：

主要反應為：3NaClO＋2Fe(NO₃)₃＋10NaOH ＝ 2Na₂FeO₄↓＋3NaCl＋6NaNO₃＋5H₂O
Na₂FeO₄＋2KOH＝K₂FeO₄＋2NaOH。
（1）寫出反應①的離子方程式：                                            。
（2）從“混合物II”中分離出K₂FeO₄后，會有副產品，它們都是重要的化工產品，其中一種在工業上用作氯堿工業原料的物質是        。
（3）反應的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產率都有影響。圖Ⅰ為不同的溫度下，Fe(NO₃)₃不同質量濃度對K₂FeO₄生成率的影響；圖Ⅱ為一定溫度下，Fe(NO₃)₃質量濃度最佳時，NaClO濃度對K₂FeO₄生成率的影響。

圖Ⅰ                                  圖Ⅱ
根據上圖分析：工業生產中最佳溫度為               ℃，此時Fe(NO₃)₃與NaClO兩種溶液最佳質量濃度之比為                         。

Answer 1

（1）Cl₂＋2OH^－ ＝Cl^－＋ClO^－＋H₂O  （2）NaCl   （3）① 26        1.2

試題分析：（1）氯氣是酸性氣體，能和燒堿溶液反應，反應的離子方程式為Cl₂＋2OH^－ ＝Cl^－＋ClO^－＋H₂O。
（2）根據流程確定混合物Ⅰ的組成為氯化鈉、次氯酸鈉以及氫氧化鈉的混合物，經過反應②之后所得混合物II的組成有NaNO₃、NaCl、NaOH、K₂FeO₄，從中分離出K₂FeO₄后，得到的副產品是NaNO₃、NaCl、NaOH，其中NaNO₃作炸藥，NaCl用作調味品或氯堿工業原料等。
（3）尋找最佳溫度要具備的條件：該溫度下反應速率快，生成高鐵酸鉀的產率較大兩方面，所以根據圖像可知工業生產中最佳溫度為26℃，因為在該溫度下生成高鐵酸鉀的產率最大，此時Fe(NO₃)₃與NaClO兩種溶液最佳質量濃度之比為＝1.2。