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(yīng)體系中有六種粒子：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每生成1 mol FeO₄^2—轉(zhuǎn)移________mol電子，若反應(yīng)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

(1) ①Na₂O₂　Na₂O₂和FeSO₄　5
②高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；消毒過程中自身被還原為Fe^3＋，F(xiàn)e^3＋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^－=2FeO₄^2—＋3Cl^－＋ 5H₂O　②3　0.15 mol
③該溫度下K₂FeO₄比Na₂FeO₄的溶解度小

(1) ①該反應(yīng)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 FeO₄^2—轉(zhuǎn)移電子5 mol。
②高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；消毒過程中自身被還原為Fe^3＋，F(xiàn)e^3＋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(yīng)物，根據(jù)高鐵酸鉀和氫氧化鐵中鐵元素化合價的變化知?dú)溲趸�鐵是還原劑，而氧化劑得電子反應(yīng)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元素是氯，且次氯酸根離子作反應(yīng)物，氯離子作生成物，所以離子方程式為2Fe(OH)₃＋ 3ClO^－＋ 4OH^－= 2FeO₄^2—＋ 3Cl^－＋ 5H₂O。
②2Fe(OH)₃＋ 3ClO^－＋ 4OH^－=2FeO₄^2—＋3Cl^－＋ 5H₂O轉(zhuǎn)移電子
　　　　　　　　　　　　　    2 mol  　3 mo    l 　6 mol
1 mol                   3 mol
　　　　　　　　　　　　　　 0.15 mol               0.3 mol
因此每生成1 mol FeO₄^2—轉(zhuǎn)移3 mol電子，若反應(yīng)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。