Question

8．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+6Na₂O₂═2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑
该反应中的还原剂是FeSO₄ Na₂O₂，每生成l mol Na₂FeO₄转移5mol电子．
（2）湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的反应体系中有六种微粒：
Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-、FeO₄^2-、Cl^-、H₂O．
①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2 FeO₄^2-+3Cl^-+5 H₂O．
②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．
（3）将SO₂通入含1mol氯酸的溶液中，可生成一种强酸和一种氧化物，并有6.02×10²³个电子转移，则该反应的化学方程式为SO₂+2HClO₃=H₂SO₄+2ClO₂．

Answer 1

分析 （1）所含元素化合价升高的反应物是还原剂，反应中化合价升高的元素有Fe、O元素，计算生成氧气物质的量，再根据Fe元素、O元素化合价变化计算转移电子；
（2）①湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄），则FeO₄^2-为产物，Fe（OH）₃为反应物，化合价升高总共3价，由电子转移守恒可知，ClO^-为反应物，Cl^-为生成物，化合价降低共2将，化合价升降最小公倍数为6，故Fe（OH）₃的系数为2，FeO₄^2-的系数为2，ClO^-的系数为3，Cl^-的系数为3，根据电荷守恒可知，OH^-为反应物，系数为4，由元素守恒可知H₂O为生成物，其系数为5；
②根据Fe元素化合价变化计算转移电子，还原产物为Cl^-，根据Cl元素化合价变化计算生成Cl^-的物质的量；
（3）SO₂通入含1mol氯酸的溶液中，可生成一种强酸和一种氧化物，有6.02×10²³个电子转移，则Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，并利用质量守恒定律来书写反应方程式．

解答 解：（1）所含元素化合价升高的反应物是还原剂，反应中化合价升高的元素有Fe、O元素，故还原剂为FeSO₄、Na₂O₂，由方程式可知，每生成l mol Na₂FeO₄同时生成0.5mol氧气，则转移电子为1mol×（6-2）=0.5mol×2×[0-（-1）]=5mol，
故答案为：FeSO₄、Na₂O₂；5；
（2）①湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄），则FeO₄^2-为产物，Fe（OH）₃为反应物，化合价升高总共3价，由电子转移守恒可知，ClO^-为反应物，Cl^-为生成物，化合价降低共2将，化合价升降最小公倍数为6，故Fe（OH）₃的系数为2，FeO₄^2-的系数为2，ClO^-的系数为3，Cl^-的系数为3，根据电荷守恒可知，OH^-为反应物，系数为4，由元素守恒可知H₂O为生成物，其系数为5，离子方程式为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
②若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为$\frac{0.3mol}{1-（-1）}$=0.15mol，
故答案为：0.15；
（3）SO₂通入含1mol氯酸的溶液中，可生成一种强酸和一种氧化物，有6.02×10²³个电子转移，则Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，由质量守恒定律可知反应的化学方程式为SO₂+2HClO₃═H₂SO₄+2ClO₂，
故答案为：SO₂+2HClO₃═H₂SO₄+2ClO₂．

点评 本题考查了氧化还原反应、离子方程式的书写和化学方程式的书写等，明确氧化还原反应原理和基本概念以及氧化还原反应方程式的配平方法是解答本题的关键，题目难度中等．