Question

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型綠色消毒劑，其在消毒(發(fā)生氧化還原反應(yīng))后可形成Fe(OH)3膠體，常用于處理飲用水。工業(yè)上有干法與濕法兩種制備高鐵酸鉀的方法。

(1)干法制備高鐵酸鉀時，先制備得到Na2FeO4，反應(yīng)為：2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑

①該反應(yīng)中，氧化劑是________，氧化產(chǎn)物是________。

②每生成1 mol Na2FeO4，轉(zhuǎn)移________mol電子。

(2)配平濕法制備高鐵酸鉀反應(yīng)的離子方程式：______Fe(OH)3＋______ClO－＋______OH－=______FeO42－＋______Cl－＋______H2O

(3)取少量K2FeO4溶液，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生，該反應(yīng)表明氧化性：K2FeO4______(填“>”或“<”)Cl2。

(4)Fe(OH)3膠體可使水中懸浮物沉降下來，用作凈水劑。實驗室用飽和氯化鐵溶液制取Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式是_____________________。

Answer 1

【答案】Na2O2 Na2FeO4和O2 5 2 3 4 2 3 5 > FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl

【解析】

（1）2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑中Fe、O元素的化合價升高，O元素的化合價降低，由化合價的變化計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；

（2）濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4）時，Fe(OH)3失電子被氧化生成K2FeO4，則C1O-作氧化劑被還原生成C1-，氫氧化鐵必須在堿性條件下存在，所以該反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式；

(3)氧化劑的氧化性強于還原劑；

(4)飽和氯化鐵溶液滴入到沸水中反應(yīng)得到Fe(OH)3膠體。

（1）①反應(yīng)中Fe顏色化合價由+2價升高為+6價，被氧化，FeSO4為還原劑，過氧化鈉中O元素的化合價由-1價降低為-2價，由-1價升高為0，過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑，故氧化劑是Na2O2；氧化產(chǎn)物是Na2FeO4和O2；

②由方程式可知，生成2molNa2FeO4，有6molNa2O2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移10mol電子，則每生成1molNa2FeO4轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5mol；

（2）濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4）時，Fe(OH)3失電子被氧化生成K2FeO4，Fe的化合價升高了3價，C1O-作氧化劑被還原生成C1-，氯元素的價態(tài)降了2價，根據(jù)電子守恒，得到鐵元素物質(zhì)前邊系數(shù)是2，Cl的前邊系數(shù)是3，氫氧化鐵必須在堿性條件下存在，所以該反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行，該離子反應(yīng)為2 Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O；

(3)取少量K2FeO4溶液，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生，氯元素由-1價升高為0價，被氧化，為氧化劑K2FeO4；則該反應(yīng)表明氧化性：K2FeO4>Cl2。

(4)實驗室用飽和氯化鐵溶液制取Fe(OH)3膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式是FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl。