Question

高鐵酸鉀（K₂FeO₄)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比Cl₂、O₂、ClO₂、KMnO₄氧化性更強(qiáng)，無(wú)二次污染，工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。

（1）干法制備高鐵酸鉀的主要反應(yīng)為：

2FeSO₄+6Na₂O₂=2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑

①該反應(yīng)中的氧化劑是        ，還原劑是        。每生成1molNa₂FeO₄，轉(zhuǎn)移         mol電子；

②簡(jiǎn)要說(shuō)明K2FeO4作為水處理劑時(shí)所起的作用。                               

（2）濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）的反應(yīng)體系中有六種微粒：Fe(OH)₃、ClO^-、OH^-、FeO₄^2-、Cl^-、H₂O。

①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀反應(yīng)的離子方程式                                ；

②若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0．3mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為                        。

（3）低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀（K₂FeO₄)，試分析原因。                                                               。

 

Answer 1

【答案】

（１）①Na₂O₂(1分）Na₂O₂和FeSO₄(1分）5（2分）

②高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；消毒過(guò)程中自身被還原為Fe₃₊,Fe₃₊水解生成Fe(OH)₃膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降（2分）

（２）{1}2Fe(OH)₃+3ClO^-+4OH-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O（2分）

{2}0．15mol（1分）

（３）該溫度下K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄的溶解度小（1分）

【解析】

試題分析：（1）干①元素化合價(jià)降低的物質(zhì)是氧化劑：故為Na₂O₂，還原劑是Na₂O_2，FeSO₄。根據(jù)化合價(jià)降低總數(shù)判斷可知每生成1molNa2FeO4，轉(zhuǎn)移5mol電子；②高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；消毒過(guò)程中自身被還原為Fe₃₊,Fe₃₊水解生成Fe(OH)₃膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降，因此K2FeO4作為水處理劑。（2）濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）的反應(yīng)體系中有六種微粒：Fe(OH)₃、ClO^-、OH^-、FeO₄^2-、Cl^-、H₂O。①根據(jù)化合價(jià)有升必有降找出反應(yīng)物和生成物，故濕法制高鐵酸鉀反應(yīng)的離子方程式2Fe(OH)₃+3ClO^-+4OH-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；②根據(jù)該離子方程式，可判斷出若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0．3mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為0．15mol。（3）低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀（K₂FeO₄)，在溶液中發(fā)生了離子的交換使物質(zhì)的溶解性發(fā)生了改變，可能的原因是該溫度下K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄的溶解度小。

考點(diǎn)：考查新情景下氧化還原方程式的書(shū)寫和配平，同時(shí)考查了氧化還原反應(yīng)的概念和電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算。