Question

19．“绿色”净水剂高铁酸钾（K₂FeO₄）具有净水和消毒双重功能．
（1）某学习小组设计如下方案制备高铁酸钾：
①在NaClO溶液中加入烧碱固体形成强碱性环境，将研磨过的硝酸铁少量多次地加入上述溶液中，冰水浴中反应1h，发生的离子反应为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．氧化剂是NaClO，原料之一NaClO溶液本身呈碱（填：酸、碱或中）性．
②将KOH加入反应后的Na₂FeO₄溶液中搅拌半小时，静置，过滤得到粗产品晶体，该过程发生的反应的化学方程式为2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH．
（2）分析高铁酸钾中元素的化合价可推测它具有较强的氧化性．高铁酸钾和水反应生成物能吸附杂质净水，同时还产生气体，写出离子方程式4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（胶体）+3O₂↑+8OH^-．

Answer 1

分析 （1）①反应2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O中，次氯酸根中氯元素的化合价降低，所以氧化剂是NaClO，NaClO是强碱弱酸盐溶液水解呈碱性；
②根据复分解反应原理，反应的化学方程式为2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH；
（2）高铁酸钾中铁元素的化合价+6价，处高价态具有极强的氧化性，根据氧化还原反应电子得失守恒配平．

解答 解：（1）反应①2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O中，次氯酸根中氯元素的化合价降低，所以氧化剂是NaClO，NaClO是强碱弱酸盐溶液水解呈碱性，故答案为：NaClO；碱；
②根据复分解反应原理，反应的化学方程式为2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH，故答案为：2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH；
（2）高铁酸钾中铁元素的化合价+6价，处高价态具有极强的氧化性，据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（胶体）+3O₂↑+8OH^-，故答案为：氧化；4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（胶体）+3O₂↑+8OH^-．

点评 本题结合高铁酸钾（K₂FeO₄）的制备主要考查了氧化还原反应的知识、盐溶液的酸碱性等，培养了学生运用知识的能力，题目难度中等．