Question

【题目】高铁酸钾（K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，其消毒后被还原为Fe(OH)3；又可以有净水的功能，是一种无二次污染的绿色水处理剂。工业上制备方法有：①湿法：次氯酸盐氧化法②干法：高温过氧化物法。

（1）湿法制备的主要反应方程为Fe（OH）3+KClO+KOH=K2FeO4+KCl+H2O，配平上述反应化学方程式___。

（2）干法制备中牵涉到的物质有：FeSO4、K2FeO4、K2SO4、K2O2，将氧化剂与还原剂填入空格中，并标出电子转移的方向和数目___。

（3）制备相同质量 K2FeO4 时转移的电子数，湿法制备 ___干法制备（填“>” “<”或“=”）。

（4）高铁酸钾和二氧化氯（其还原产物为 Cl—)都是高效杀菌消毒剂，但消毒效率（单位质量转移的电子数）是不相同的，则高铁酸钾的效率是二氧化氯的___倍。

Answer 1

【答案】2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O ＜ 0.2

【解析】

(1)在反应Fe(OH)3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+NaCl+H2O中，铁从+3价升为+6价，氯从+1价降为-1价，根据电子得失守恒及元素守恒配平化学方程式；

(2)干法制备中制备高铁酸钠(Na2FeO4)，故由FeSO4反应得到，铁元素化合价升高，需要氧化剂，据此分析；

(3)干法中发生反应2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，每生成2molNa2FeO4，转移电子数=化合价升高数=化合价降低数=10mol，所以每生成1molNa2FeO4共转移5mol电子，湿法制备的过程中Fe(OH)3→Na2FeO4，所以每生成1molNa2FeO4共转移3mol电子；

(4)高铁酸钾和二氧化氯(ClO2)都是高效杀菌消毒剂，均表现氧化性，则消毒效率分别为：

K2FeO4～Fe3+～3e-

198g 3mol

1gmol

ClO2～Cl-～5e-

67.5g 5mol

1g mol，据此计算可得。

(1)在反应Fe(OH)3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+NaCl+H2O中，铁从+3价升为+6价，氯从+1价降为-1价，反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O；

(2)干法制备中制备高铁酸钠(Na2FeO4)，故由FeSO4反应得到，铁元素化合价升高，需要氧化剂，则为Na2O2，可得反应：2FeSO4+4Na2O2=2Na2FeO4+2Na2SO4，故作为反应物的物质为2FeSO4+4Na2O2，其中Fe2+失电子发生氧化反应，用单线桥标出电子转移的方向和数目为；

(3)干法中发生反应2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，每生成2molNa2FeO4，转移电子数=化合价升高数=化合价降低数=10mol，所以每生成1molNa2FeO4共转移5mol电子，湿法制备的过程中Fe(OH)3→Na2FeO4，所以每生成1molNa2FeO4共转移3mol电子，所以制备相同质量Na2FeO4时转移的电子数，湿法制备＜干法制备；

(4)高铁酸钾和二氧化氯(ClO2)都是高效杀菌消毒剂，均表现氧化性，则消毒效率分别为：

K2FeO4～Fe3+～3e-

198g 3mol

1gmol

ClO2～Cl-～5e-

67.5g 5mol

1g mol

则高铁酸钾的效率是二氧化氯的mol：mol =0.2。