Question

【題目】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，無二次污染。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)干法制備高鐵酸鈉的主要反應為2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。

①該反應中的氧化劑是________，還原劑是________，每生成1 mol Na2FeO4轉(zhuǎn)移________mol電子。

②簡要說明K2FeO4作為水處理劑時所起的作用。________________________________

________________________________________________________________________。

(2)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應體系中有六種粒子：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。

①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀反應的離子方程式：___________________________。

②每生成1 mol FeO轉(zhuǎn)移________mol電子，若反應過程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為________mol。

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)，說明什么問題？___________________________。

Answer 1

【答案】(1)①Na2O2 Na2O2和FeSO4 5

②高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒，消毒過程中自身被還原為Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降

(2)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O ②3 0.15

③該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小

【解析】(1)①該反應中得電子的物質(zhì)是過氧化鈉，失電子的物質(zhì)是過氧化鈉和硫酸亞鐵，所以氧化劑是過氧化鈉，還原劑是過氧化鈉和硫酸亞鐵；

2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑ 轉(zhuǎn)移電子

2 mol 10 mol

1 mol 5 mol

所以每生成1 mol FeO轉(zhuǎn)移電子5 mol。

②高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒，消毒過程中自身被還原為Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降。

(2)①高鐵酸鉀是生成物，氫氧化鐵是反應物，根據(jù)高鐵酸鉀和氫氧化鐵中鐵元素化合價的變化知氫氧化鐵是還原劑，而氧化劑得電子反應后元素的化合價降低，根據(jù)所給離子中化合價變化的另一種是氯，且次氯酸根離子做反應物，氯離子做生成物，所以離子方程式為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。

②2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O 轉(zhuǎn)移電子

2 mol 3 mol 6 mol

1 mol 3 mol

0.15 mol 0.3 mol

因此每生成1 mol FeO轉(zhuǎn)移3 mol電子，若反應過程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為0.15 mol。

③該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小。