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－、FeO42—、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 FeO42— 轉移________mol電子，若反應過程中轉移了0.3 mol電子，則還原產物的物質的量為________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該反應中得電子的物質是過氧化鈉，失電子的物質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↑轉移電子

　　　　　??????????? 2 mol　　　　　　　???? 　　　　10 mol

???????? ??????????? 1 mol?????????????? ?? ??????? 5 mol

所以每生成1 mol FeO42—轉移電子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而沉降。

(2) ①高鐵酸鉀是生成物，氫氧化鐵是反應物，根據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— 轉移3 mol電子，若反應過程中轉移了0.3 mol電子，則還原產物的物質的量為0.15 mol。

③該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小。