Question

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比C1₂、O₂、C1O₂、KMnO₄氧化性更強，無二次污染，工業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l molNa₂FeO₄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數粒：Fe(OH)₃、C1O^－、OH^－、FeO₄^2-、C1^－、H₂O。
①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應方程式：                   。
②每生成1mol FeO₄^2- 轉移       mo1電子，若反應過程中轉移了0.3mo1電子，則還原產物的物質的量為              mo1。
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;0.15mol
③該溫度下K₂FeO₄比Na₂FeO₄的溶解度小。

解析試題分析：（1）①6Na₂O₂中,10個O由-1價降低為-2價，所以Na₂O₂為氧化劑；FeSO₄中的Fe由+2價升高為+6價，6Na₂O₂中,2個O由-1價升高為0，故Na₂O₂和FeSO₄為還原劑；生成l molNa₂FeO₄時，5molO由-1價降低為-2價，轉移電子5mol。②全面考慮問題，既要考慮到K₂FeO₄具有強氧化性，還要考慮產物Fe³⁺的性質。
（2）①C1O^-把Fe(OH)₃氧化為FeO₄²?，Cl降價為Cl?，根據元素組成，反應物有OH?，產物中有H₂O，配平可得離子方程式。②Fe由+6價將為+3價，所以每生成1mol FeO₄^2- 轉移3mol電子；根據化合價的變化和方程式可知：Cl?～2e?，轉移0.3mo1電子時，還原產物Cl?為0.15mol。
③根據沉淀溶解平衡，在溶液中，溶解度小的物質先析出。
考點：本題考查氧化劑還原劑的判斷、電子轉移及計算、離子方程式的書寫、沉淀溶解平衡。