Question

【题目】高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比C12、O2、C1O2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。

（1）干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑

①该反应中中的氧化剂是_______，还原剂是_____，每生成1mol Na2FeO4转移___mol电子。

②简要说明K2FeO4作为水处理剂时，在水处理过程中所起的作用_______________________。

（2）湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的反应体系中有六种数粒：Fe(OH)3、C1O－、OH－、FeO42-、C1－、H2O。

①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：___________________。

②每生成1molFeO42-转移_______mo1电子，若反应过程中转移了0.3mo1电子，则还原产物的物质的量为______________mo1。

③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K2FeO4），说明什么问题______________。

Answer 1

【答案】 Na2O2 FeSO4和Na2O2 5 高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，且消毒过程中自身被还原成铁离子，铁离子水解氢氧化铁胶体能吸附除去水中的悬浮杂质 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 3 0.15 该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小

【解析】（1）①反应中Fe元素化合价由+2价升高为+6价，被氧化，FeSO4为还原剂，过氧化钠中O元素的化合价由-1价降低为-2价，由-1价升高为0，过氧化钠既是氧化剂也是还原剂；由方程式可知，每生成2mol Na2FeO4，有6molNa2O2参加反应，转移10mol电子，则每生成1mol Na2FeO4转移的电子的物质的量为5mol；②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质；（2）①湿法制备高铁酸钾时，Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4，Fe的化合价升高了3价，C1O－作氧化剂被还原生成C1－，氯元素的价态降低了2价，根据电子守恒，得到铁元素物质前边系数是2，ClO－的前边系数是3，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，因此反应的离子反应方程式为2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O；②反应2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O中转移电子是6mol，生成2mol FeO42－，因此每生成1mol FeO42－转移3mol电子，若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物氯离子的物质的量为0.15mol；③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，这说明该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小。