Question

高铁酸盐(K₂FeO₄、Na₂FeO₄)在能源、环保等方面有着广泛的用途。干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物
湿法	强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液

（1）干法制备K₂FeO₄的化学方程式为Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为              。

（2）工业上用湿法制备高铁酸钾(K₂FeO₄)的流程如下图所示：

 

①反应I的离子方程式为                         。

②反应II的化学方程式为                          。

③加入饱和KOH溶液的目的是                             。

（3）高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂。它能消毒杀菌是因为                 ，它能净水的原因是        ____         。

Answer

（1）3∶1 （2）① 2OH– + Cl2＝Cl– + ClO– + H2O

② 3NaClO +10NaOH +2Fe(NO3)3＝2Na2FeO4 +3NaCl +6NaNO3 +5H2O

(写离子方程式3ClO– + 10OH– + 2Fe3+＝2FeO42– + 3Cl– + 5H2O同样给分)

③ 增大K+ 浓度，促进K2FeO4晶体析出

（3）高铁酸钾(K2FeO4)有强氧化性；高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体有吸附性(有絮凝作用)， 使水澄清

【解析】

试题分析：（1）Fe2O3+3KNO3+4KOH═2K2FeO4+3KNO2+2H2O，氮元素的化合价降低，铁元素的化合价升高，则KNO3为氧化剂，Fe2O3为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1；（2）根据流程确定混合物Ⅰ的组成为氯化钠、次氯酸钠以及氢氧化钠的混合物，经过反应②之后所得混合物II的组成有NaNO3、NaCl、NaOH、K2FeO4，从中分离出K2FeO4后，得到的副产品是NaNO3、NaCl、NaOH以及氢氧化钠．

①氯气与氢氧化钠反应生成的是氯化钠、次氯酸钠和水，离子反应方程式为，2OH– + Cl2＝Cl– + ClO– + H2O；②ClO-在碱性条件下可将Fe3+氧化为FeO42-，反应方程式为，3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O；③加入饱和KOH溶液增大反应物K+的浓度，使平衡右移，促进K2FeO4晶体析出；（3）高铁酸钾(K2FeO4)在水中能消毒杀菌是因为有强氧化性，净水的原因是高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体，有吸附性，使水澄清起净水作用。

考点：考查氧化还原反应，离子方程式的书写，化学平衡的移动。