题目内容
【题目】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-、FeO42-、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 FeO42-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。
【答案】(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。