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、C1O^－、OH^－、FeO₄^2-、C1^－、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）①6Na2O2中,10个O由-1价降低为-2价，所以Na2O2为氧化剂；FeSO4中的Fe由+2价升高为+6价，6Na2O2中,2个O由-1价升高为0，故Na2O2和FeSO4为还原剂；生成l molNa2FeO4时，5molO由-1价降低为-2价，转移电子5mol。②全面考虑问题，既要考虑到K2FeO4具有强氧化性，还要考虑产物Fe3+的性质。

（2）①C1O-把Fe(OH)3氧化为FeO42‾，Cl降价为Cl‾，根据元素组成，反应物有OH‾，产物中有H2O，配平可得离子方程式。②Fe由+6价将为+3价，所以每生成1mol FeO42- 转移3mol电子；根据化合价的变化和方程式可知：Cl‾～2e‾，转移0.3mo1电子时，还原产物Cl‾为0.15mol。

③根据沉淀溶解平衡，在溶液中，溶解度小的物质先析出。

考点：本题考查氧化剂还原剂的判断、电子转移及计算、离子方程式的书写、沉淀溶解平衡。