Question

【题目】Ⅰ．高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、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 + 6 Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑，该反应中氧化剂是________（填化学式），过氧化钠（Na2O2）中氧元素化合价为_____。（填数字）

（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－、FeO42-、Cl－、H2O。

①碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量的比为3:2发生反应，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 FeO42-转移___mol电子，若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为_____mol。

（3）配平下面化学方程式，回答下列问题：____C +K2Cr2O7+H2SO4=K2SO4+CO2↑+Cr2(SO4)3+H2O。

①H2SO4在上述反应中表现出来的性质是（填选项编号）______。

A．氧化性 B．氧化性和酸性 C．酸性 D．还原性和酸性

②若反应中电子转移了0．8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为_____L。

Answer 1

【答案】Na2O2 -1 4OH- + 2Fe(OH)3 + 3ClO- = 2FeO42- +3Cl- +5H2O 3 0.15 3 2 8 2 3 2 8 C 4.48

【解析】

（1）Fe元素化合价升高，Na2O2中O元素的化合价升高、也降低；

（2）碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量的比为3：2发生反应，则Fe (OH)3、ClO-的物质的量比为2：3，离子反应遵循电子、电荷及原子守恒；（3）反应中C从0价升高到二氧化碳中的+4价，K2Cr2O7中的Cr从+6价降为Cr2(SO4)3中的+3价，依据氧化还原反应得失电子守恒规律结合原子个数守恒规律配平方程式；①依据硫酸在反应中元素化合价变化情况判断硫酸表现的性质；②依据方程式3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3+8H2O，每生成3mol二氧化碳，转移电子数为3mol×（4-0）=12mol，计算生成二氧化碳的物质的量，依据V=nVm计算标况下体积。

（1）Fe元素化合价升高，Na2O2中O元素的化合价升高、也降低，则该反应中Na2O2 是氧化剂，Na2O2中氧元素为-1价；故答案为：Na2O2；-1；

（2）①碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量的比为3：2发生反应，则Fe（OH）3、ClO-的物质的量比为2：3，离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案为：2Fe(OH03+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

②反应中Fe元素化合价变化由+3价升高为+6，故每生成1mol FeO42-转移电子1mol×（6-3）=3mol，由于还原产物为Cl-，若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为=0.15mol，故答案为：3； 0.15；

（3）反应中C从0价升高到二氧化碳中的+4价，K2Cr2O7中的Cr从+6价降为Cr2(SO4)3中的+3价，要使氧化剂得到电子数等于还原剂失去电子数，则C系数为3，K2Cr2O7系数为2，依据原子个数守恒，反应的方程式：3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3+8H2O；故答案为：3；2；8；2；3；2；8；

①酸在反应中元素化合价不变，所以只表现酸性，故选：C；

②依据方程式3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3+8H2O，每生成3mol二氧化碳，转移电子数为3mol×（4-0）=12mol，所以若反应中电子转移了0.8mol，则产生的气体的物质的量为0.2mol，标况下体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案为：4.48。