Question

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的高效水處理劑．
（1）高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性的原因是

 

．
（2）高鐵酸鉀是一種理想的水處理劑，其處理水的原理為

 

，

 

．
（3）制備K₂FeO₄可以采用干式氧化法或濕式氧化法．
①干式氧化的初始反應(yīng)是2FeSO₄+6Na₂O₂=2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑，該反應(yīng)中每生成2mol Na₂FeO₄時(shí)轉(zhuǎn)移電子

 

mol．
②濕式氧化法的流程如圖：

上述流程中制備Na₂FeO₄的化學(xué)方程式是：

 

．
（4）高鐵電池是正在研制中的可充電電池，圖為該電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出的高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計(jì)算

專題：

分析：（1）高鐵酸鉀中鐵元素在+6價(jià)易得到電子表現(xiàn)氧化性；
（2）高鐵酸鉀具有很強(qiáng)的氧化性，能殺菌消毒，在水中生成的Fe（OH）₃膠體，有吸附性；
（3））①2FeSO₄+6Na₂O₂═2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑，6molNa₂O₂中12mol的負(fù)一價(jià)氧，2mol的有變成0價(jià)，還有10mol變成-2價(jià)，而鐵是正2價(jià)變?yōu)檎?價(jià)，所以每生成2mol Na₂FeO₄時(shí)轉(zhuǎn)移電子10mol；
②Fe（NO₃）₃被NaClO氧化成Na₂FeO₄；
（4）高鐵電池由圖2為該電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出的高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有放電時(shí)間長(zhǎng)，工作電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)．

解答： 解：（1）高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性的原因是高鐵酸鉀中鐵元素化合價(jià)為+6價(jià)，高價(jià)態(tài)易得到電子表現(xiàn)氧化性；
故答案為：其中的Fe元素為+6價(jià)，易得電子；
（2）高鐵酸鉀具有很強(qiáng)的氧化性，能殺菌消毒，在水中被還原生成Fe（OH）₃膠體，有吸附性，
故答案為：高鐵酸鉀有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；在水中產(chǎn)生的Fe（OH）₃膠體有吸附性起凈水作用；
（3）①2FeSO₄+6Na₂O₂═2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑，6molNa₂O₂中12mol的負(fù)一價(jià)氧，2mol的有變成0價(jià)，還有10mol變成-2價(jià)，而鐵是正2價(jià)變?yōu)檎?價(jià)，所以每生成2mol Na₂FeO₄時(shí)轉(zhuǎn)移電子10mol，故答案為：10；
②Fe（NO₃）₃被NaClO氧化成Na₂FeO₄，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe（NO₃）₃+3NaClO+10NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O；
故答案為：2Fe（NO₃）₃+3NaClO+10NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O；
（4）高鐵電池由圖2為該電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出的高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有放電時(shí)間長(zhǎng)，工作電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，
故答案為：放電時(shí)間長(zhǎng)；工作電壓穩(wěn)定．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鐵的化合物的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、電解原理的應(yīng)用和電子守恒的計(jì)算等，注意把握氧化還原反應(yīng)原理的應(yīng)用，題目難度中等．