Question

19．“綠色”凈水劑高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有凈水和消毒雙重功能．
（1）某學習小組設計如下方案制備高鐵酸鉀：
①在NaClO溶液中加入燒堿固體形成強堿性環境，將研磨過的硝酸鐵少量多次地加入上述溶液中，冰水浴中反應1h，發生的離子反應為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．氧化劑是NaClO，原料之一NaClO溶液本身呈堿（填：酸、堿或中）性．
②將KOH加入反應后的Na₂FeO₄溶液中攪拌半小時，靜置，過濾得到粗產品晶體，該過程發生的反應的化學方程式為2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH．
（2）分析高鐵酸鉀中元素的化合價可推測它具有較強的氧化性．高鐵酸鉀和水反應生成物能吸附雜質凈水，同時還產生氣體，寫出離子方程式4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-．

Answer 1

分析 （1）①反應2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O中，次氯酸根中氯元素的化合價降低，所以氧化劑是NaClO，NaClO是強堿弱酸鹽溶液水解呈堿性；
②根據復分解反應原理，反應的化學方程式為2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH；
（2）高鐵酸鉀中鐵元素的化合價+6價，處高價態具有極強的氧化性，根據氧化還原反應電子得失守恒配平．

解答 解：（1）反應①2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O中，次氯酸根中氯元素的化合價降低，所以氧化劑是NaClO，NaClO是強堿弱酸鹽溶液水解呈堿性，故答案為：NaClO；堿；
②根據復分解反應原理，反應的化學方程式為2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH，故答案為：2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH；
（2）高鐵酸鉀中鐵元素的化合價+6價，處高價態具有極強的氧化性，據電子得失守恒和質量守恒來配平，可得4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-，故答案為：氧化；4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-．

點評 本題結合高鐵酸鉀（K₂FeO₄）的制備主要考查了氧化還原反應的知識、鹽溶液的酸堿性等，培養了學生運用知識的能力，題目難度中等．