Question

【題目】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，工業上先制得高鐵酸鈉，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)干法制備高鐵酸鈉的主要反應為：2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。

①該反應中的氧化劑是_____，還原劑是____，每生成1molNa2FeO4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微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO42—、Cl－、H2O。寫出并配平濕法制備高鐵酸鉀的離子反應方程式：______________。

Answer 1

【答案】Na2O2 FeSO4、Na2O2 5 高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒，且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 2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeO42—＋3Cl－＋5H2O

【解析】

（1）①氧化劑中元素得電子化合價降低，還原劑中元素失去電子化合價升高，根據氧化還原反應的規律找出電子轉移數；

②K2FeO4中Fe元素的化合價為+6價，具有強氧化性，且在溶液中會生成膠體，具有吸附性，據此分析作答；

（2）根據氧化還原反應的配平原則進行配平。

（1）①2FeSO4+6Na2O2=2NaFeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe元素的化合價升高，過氧化鈉中O元素的化合價既升高又降低，則氧化劑為Na2O2，還原劑為FeSO4和Na2O2，由反應方程式可知，2NaFeO410e-，故每生成1molNa2FeO4轉移的電子數為=5mol，故答案為：Na2O2；FeSO4、Na2O2；5；

②K2FeO4中Fe元素的化合價為+6價，具有強氧化性，且還原產物鐵離子能水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性能吸附除去水中的懸浮雜質，本題答案為：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+水解成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質而沉淀；

（2）濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4），結合物質的性質可知，氫氧化鐵被氧化，該離子反應為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeO42—＋3Cl－＋5H2O。