题目内容
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)干法制备高铁酸钾的主要反应为:
2FeSO4 + 6Na2O2= 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑
①该反应中的氧化剂是 ,还原剂是 ,每生成l molNa2FeO4转移 mol电子。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用 。
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种数粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、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。
③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),说明什么问题 。
(1) ①Na2O2 Na2O2和FeSO4 5
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胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
(2) ①2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O ②3 0.15mol
③该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小
解析试题分析:(1)根据化合价的变化可知,氧化剂为Na2O2,还原剂为Na2O2和FeSO4,每生成l molNa2FeO4转移5mol电子。K2FeO4净水的主要原理是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胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降。
(2)根据反应体系的粒子可以判断出氧化剂为ClO-,还原剂为Fe(OH)3,还原产物为Cl-,氧化产物为FeO42-,所以反应的离子方程式为2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O。每生成1mol FeO42-,转移3mol电子,有0.3mol电子转移,则还原产物为0.15mol。高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾,说明高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度。
考点:氧化还原反应
点评:本题综合性强,主要考查氧化还原反应的运用。