Question

【題目】Ⅰ．高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型、高效、多功能綠色環保水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強，無二次污染，應用廣泛。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↑，該反應氧化產物是_____（填化學式）。

（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寫出并配平堿性條件下濕法制高鐵酸鉀的離子反應方程式：________________________________。

②每生成1molFeO42-轉移________mol電子；若反應過程中轉移了0.3mol電子，則還原產物的物質的量為________mol。

Ⅱ．氧化還原反應在生產生活中應用廣泛，思考回答以下問題

已知：2Fe3++2I===2Fe2++I2，2Fe2++Br2===2Fe3++2Br，2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl

（1）含有1mol FeI2和2mol FeBr2的溶液中通入2mol Cl2，此時被氧化的離子是________。

（2）若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c molCl2，當Br被氧化一半時，c為_______________（用含a、b的代數式表示）。

（3）已知：S2O具有較強的還原性，實驗室可用I－測定測定K2S2O8樣品的純度：有關反應方程式為： I2+2S2O32-→2I+S4O62-，S2O82-+2I→2SO42-+I2，則S2O82-、S4O62-、I2氧化性強弱順序為：____________。

（4）已知溶液中：還原性HSO3->I－，氧化性IO3->I2>SO42-；向含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入的KIO3和析出的I2的物質的量的關系曲線如下圖所示。

寫出a點處還原產物是_______________；b點到c點反應的離子方程式________________

Answer 1

【答案】Na2FeO4、O2 2Fe(OH)3+3ClO+4OH = 2FeO42-+ 3Cl+5H2O 3 0.15 I、Fe2+ (3a+2b)/2 S2O82->I2 >S4O62- I IO3-+5I-+6H+=3I2 +3H2O

【解析】

I.（1）氧化產物是還原劑被氧化，FeSO4中＋2價Fe轉化成＋6價，化合價升高，Na2O2中－1價O→0價，化合價升高，因此屬于氧化產物的是Na2FeO4、O2；

（2）①制備高鐵酸鉀，Fe的化合價升高，即ClO－作氧化劑，被還原成Cl－，環境為堿性，因此濕法制高鐵酸鉀的離子方程式為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeO42－＋3Cl－＋5H2O；

②每生成1molFeO42－，轉移電子物質的量為1mol×(6－3)=3mol，還原產物是Cl－，Cl的化合價由＋1價→－1價，化合價變化2價，因此轉移電子物質的量0.3mol，生成n(Cl－)=0.3mol/2=0.15mol；

II.（1）根據題中所給反應方程式，得出還原性強弱的順序是I－>Fe2>Br－，向該混合溶液中通入氯氣，反應的先后順序是2I－＋Cl2=2Cl－＋I2、2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，混合液中含有2molI－，消耗Cl2的物質的量為1mol，還剩1molCl2，Fe2＋物質的量為3mol，完全反應時，消耗Cl2的物質的量為3mol/2=1.5mol>1mol，因此只有被氧化的Fe2＋物質的量為2mol，綜上所述，被氧化的離子有I－和Fe2＋；

（2）根據得失電子數目守恒有：2amol×1＋(a＋b)mol×1＋2b×1/2=cmol×2×1，解得c=(3a＋2b)/2；

（3）依據氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，根據離子方程式的先后順序得出氧化性強弱順序是I2>S4O62－、S2O82－>I2，氧化性強弱順序是S2O82－>I2>S4O62－；

（4）根據還原性以及氧化性強弱的順序，IO3－將SO32－氧化成SO42－，本身被還原成I－，即0～1段發生離子方程式為IO3－＋3HSO3－=I－＋3SO42－＋3H＋，即a點還原產物為I－；b→c發生離子方程式為：IO3－+5I－+6H＋=3I2 +3H2O。