Question

高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，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。

回答下列问题：

（1）干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO₄+6Na₂O₂=2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑。

①该反应中还原剂是___。每生成1molO₂，该反应转移___mol电子。

②K₂FeO₄在水处理过程中所起的作用是___。

（2）湿法制备高铁酸钾(K₂FeO₄)的反应体系中有六种微粒：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)，其原因是___。

Answer

FeSO4和Na2O2 10 高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，且消毒过程中自身被还原成铁离子，铁离子水解氢氧化铁胶体能吸附除去水中的悬浮杂质 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O 该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小

【解析】

(1)①2FeSO4+6Na2O2═2NaFeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，由化合价的变化计算转移的电子数；

②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解；

(2)①湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)，结合物质的性质可知，氢氧化铁被氧化；

②根据高铁酸钾与高铁酸钠的溶解度来分析。

(1)①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则氧化剂为Na2O2，还原剂为FeSO4和Na2O2，由O元素-1价降为-1价 可知每生成1molO2的同时，参加反应的Na2O2为6mol，其中有10molO原子从-1价降为-2价，则转移的电子数为10mol×(2-1)=10mol；

②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质；

(2)①湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)，结合物质的性质可知，氢氧化铁被氧化，该离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O；

②低温下，在在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，可知该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小。