Question

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比C1₂、O₂、C1O₂、KMnO₄氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。

（1）干法制备高铁酸钾的主要反应为：

2FeSO₄ + 6Na₂O₂= 2Na₂FeO₄ + 2Na₂O + 2Na₂SO₄ + O₂↑

①该反应中的氧化剂是             ，还原剂是              ，每生成l molNa₂FeO₄转移            mol电子。

②简要说明K₂FeO₄作为水处理剂时所起的作用                                                  。

（2）湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的反应体系中有六种数粒：Fe(OH)₃、ClO^－、OH^－、FeO₄^2-、Cl^－、H₂O。

①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：                    。

②每生成1mol FeO₄^2- 转移        mo1电子，若反应过程中转移了0.3mo1电子，则还原产物的物质的量为               mo1。

③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K₂FeO₄），说明什么问题               。

Answer

(1) ①Na2O2   Na2O2 和FeSO4    5

②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降

(2) ①2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O     ②3        0.15mol

③该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小

【解析】

试题分析：（1）根据化合价的变化可知，氧化剂为Na2O2，还原剂为Na2O2和FeSO4，每生成l molNa2FeO4转移5mol电子。K2FeO4净水的主要原理是高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降。

（2）根据反应体系的粒子可以判断出氧化剂为ClO-，还原剂为Fe(OH)3，还原产物为Cl-，氧化产物为FeO42-，所以反应的离子方程式为2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O。每生成1mol FeO42-，转移3mol电子，有0.3mol电子转移，则还原产物为0.15mol。高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，说明高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度。

考点：氧化还原反应