Question

【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，其在消毒(发生氧化还原反应)后可形成Fe(OH)3胶体，常用于处理饮用水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钾的方法。

(1)干法制备高铁酸钾时，先制备得到Na2FeO4，反应如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑

①该反应中，氧化剂是________，氧化产物是________。

②每生成1 mol Na2FeO4，转移________mol电子。

(2)配平湿法制备高铁酸钾反应的离子方程式：

______Fe(OH)3＋______ClO－＋______OH－===______FeO42－＋______Cl－＋______H2O

(3)取少量K2FeO4溶液，滴加盐酸，有Cl2产生，该反应表明氧化性：K2FeO4______(填“>”或“<”)Cl2。

(4)Fe(OH)3胶体可使水中悬浮物沉降下来，用作净水剂。

①实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体的化学方程式是_____________________。

②下列有关胶体的说法不正确的是________(填字母代号)。

a．光束通过Fe(OH)3胶体时形成光亮的“通路”

b．往Fe(OH)3胶体中加入稀硫酸，先出现红褐色沉淀，后沉淀溶解消失

c．Fe(OH)3胶体粒子不能透过滤纸，能透过半透膜

d．Fe(OH)3胶体发生电泳时，其胶体粒子向阴极移动

Answer 1

【答案】Na2O2 Na2FeO4和O2 5 2 3 4 2 3 5 > FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl c

【解析】

(1)①分析反应2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中元素化合价变化可以解答；

②反应2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中元素化合价变化较多，由降低O元素计算方便；

(2)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；

(3)由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可得答案；

(4)①实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体的化学方程式是：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3HCl；

②根据胶体的性质解答。

(1)①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe元素的化合价升高，O元素的化合价既升高又降低，则氧化剂为Na2O2，还原剂为FeSO4和Na2O2；

②2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe元素的化合价升高，O元素的化合价既升高又降低，由降低O元素可知每生成1molNa2FeO4转移的电子数为1mol×5×（2-1）=5mol；

(2)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；

(3)取少量K2FeO4溶液，滴加盐酸，有Cl2产生，方程式为：2K2FeO4+16HCl=4KCl+2FeCl3+8H2O+3Cl2↑，该反应中K2FeO4中Fe元素化合价降低是氧化剂，HCl中Cl元素化合价升高是还原剂生成氧化产物Cl2，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性：K2FeO4>Cl2；

(4)①实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体的化学方程式是：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3HCl；

②a. 胶体能发生丁达尔效应，故a正确；

b. 向胶体中加入电解质溶液发生聚沉，氢氧化铁与过量的稀硫酸发生化学反应而溶解，故b正确；

c. 胶体粒子的大小在1-100nm之间，可以透过滤纸但不能透过半透膜，故c错误；

d. 氢氧化铁胶体具有吸附性，吸附阳离子，则胶体粒子带电，在电场作用下氢氧化铁胶粒会移向阴极，阴极附近颜色变深，会产生电泳现象，故d正确；说法不正确的是c。