Question

【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO3、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＋6Na2O22Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑

①该反应的还原剂是___，每生成1 mol Na2FeO4，氧化剂得到____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微粒：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低温下，在高铁酸钾溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，说明_________。

Answer 1

【答案】FeSO4和Na2O2 5 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 2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O 低温下，K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小

【解析】

（1）①根据方程式可知，铁元素化合价从+2价升高到+6价，失去电子，氧元素化合价从-1价升高到0价，失去电子，降低到-2价，得到电子；

②高铁酸钾中铁处于高价态，具有很强的氧化性；

（2）①根据氧化还原反应的规律书写方程式；

②从K2FeO4溶解度的角度进行判断；

（1）①反应中FeSO4中铁元素失电子，作还原剂，Na2O2中氧元素既失去电子又得到电子既作氧化剂又作还原剂，由方程式可知生成2mol Na2FeO4电子转移10mol，那么每生成1 mol Na2FeO4，氧化剂得到5mol电子；

②高铁酸钾中铁处于高价态，具有很强的氧化性，其还原产物为Fe3+，水解后能生成氢氧化铁胶体，能吸附除去水中的悬浮杂质；

（2）①根据氧化还原反应的规律可知，反应中有化合价的升高和降低，因此反应物为Fe(OH)3、ClO－、OH－，生成物为FeO42－、Cl－、H2O，离子方程式为：2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O；

②低温下，Na2FeO4的溶解度大于K2FeO4的溶解度。