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，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－、FeO42—、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 FeO42— 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

【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＋，Fe3＋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－ =2FeO42—＋3Cl－＋ 5H2O　②3　0.15 mol

③該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小

【解析】(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 FeO42—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＋，Fe3＋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氫氧化鐵是還原劑，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－ = 2FeO42— ＋ 3Cl－ ＋ 5H2O。

②2Fe(OH)3 ＋ 3ClO－ ＋ 4OH－=2FeO42—＋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 FeO42— 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。