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Cl2、O2、ClO2、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↑
①该反应中的氧化剂是______，还原剂是______，每生成1mo1Na2FeO4转移______mo1电子
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、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1molFeO42-转移______mol电子，若反应过程中转移了0.3mol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______．
【答案】分析：（1）①2FeSO4+6Na2O2═2NaFeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，由化合价的变化计算转移的电子数；
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解；
（2）①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；
②根据化合价的变化来计算；
③根据高铁酸钾与高铁酸钠的溶解度来分析．
解答：解：（1）①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则氧化剂为Na2O2，还原剂为FeSO4，由降低O元素可知每生成1mo1Na2FeO4转移的电子数为1mol×5×（2-1）=5mol，故答案为：Na2O2；FeSO4和Na2O2；5；
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质，
故答案为：高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，且消毒过程中自身被还原成铁离子，铁离子水解氢氧化铁胶体能吸附除去水中的悬浮杂质；
（2）①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+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O；
②Fe元素由+3价升高到+6价，则每生成1molFeO42-转移电子为1mol×（6-3）=3mol，C1-为还原产物，
由2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O可知，若反应过程中转移了0.3mo1电子，则还原产物的物质的量为0.15mol，故答案为：3；0.15；
③低温下，在在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K2FeO4），可知该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，
故答案为：该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小．
点评：本题考查氧化还原反应，明确信息及物质的性质来确定反应物与生成物是解答本题的关键，并熟悉该反应中元素的化合价来解答即可，题目难度中等．
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解；
（2）①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；
②根据化合价的变化来计算；
③根据高铁酸钾与高铁酸钠的溶解度来分析．
解答：解：（1）①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则氧化剂为Na2O2，还原剂为FeSO4，由降低O元素可知每生成1mo1Na2FeO4转移的电子数为1mol×5×（2-1）=5mol，故答案为：Na2O2；FeSO4和Na2O2；5；
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质，
故答案为：高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，且消毒过程中自身被还原成铁离子，铁离子水解氢氧化铁胶体能吸附除去水中的悬浮杂质；
（2）①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+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O；
②Fe元素由+3价升高到+6价，则每生成1molFeO42-转移电子为1mol×（6-3）=3mol，C1-为还原产物，
由2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O可知，若反应过程中转移了0.3mo1电子，则还原产物的物质的量为0.15mol，故答案为：3；0.15；
③低温下，在在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K2FeO4），可知该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，
故答案为：该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小．
点评：本题考查氧化还原反应，明确信息及物质的性质来确定反应物与生成物是解答本题的关键，并熟悉该反应中元素的化合价来解答即可，题目难度中等．
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