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）干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO₄ + a Na₂O₂ = 2Na₂FeO₄ + b X + 2Na₂SO₄ + c O₂↑

该反应中物质X应是            ，a与c的关系是                    

②简要说明K₂FeO₄作为水处理剂时，在水处理过程中所起的作用              

（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。

Answer

(1)①Na2O，a=4＋2c；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，吸附水中悬浮杂质而沉降；(2)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeO42－＋3Cl－＋5H2O；②3，0.15mol。

【解析】

试题分析：（1）①根据原子守恒，推出X为Na2O，根据得失电子数目守恒，Fe由＋2→＋6价↑4，Na2O2中部分O由－1价→0↑1，部分－1→－2价，因此有：4×2＋2c=(2a－2c)×1，因此a=2c＋4；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，吸附水中悬浮杂质而沉降；（2）①制备K2FeO4，Fe(OH)3作还原剂，ClO－作氧化剂，根据化合价升降法进行配平，因此离子反应方程式为：2Fe(OH)3 ＋ 3ClO－ ＋ 4OH－ = 2FeO42－ ＋ 3Cl－ ＋ 5H2O；②每生成2molFeO42－转移电子是6mol，因此每生成1molFeO42－转移电子3mol，根据离子反应方程式，还原产物是Cl－，转移0.3mol电子，得到还原产物是0.15mol。

考点：考查氧化还原反应的配平、胶体的性质等知识。