Question

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比C1₂、O₂、C1O₂、KMnO₄氧化性更強(qiáng)，無(wú)二次污染，工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出．
（1）干法制備高鐵酸鉀的主要反應(yīng)為：2FeSO₄+6Na₂O₂=2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑
①該反應(yīng)中的氧化劑是

 

，還原劑是

 

，每生成l mol Na₂FeO₄轉(zhuǎn)移

 

個(gè)電子．
②簡(jiǎn)要說(shuō)明K₂FeO₄作為水處理劑時(shí)所起的作用

 

，
（2）濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）的反應(yīng)體系中有六種微粒：Fe（OH）₃、C1O^-、OH^-、FeO₄^2-、C1^-、H₂O．寫(xiě)出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?6價(jià)、O元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)，得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑、失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，再結(jié)合Na₂FeO₄和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
 Na₂FeO₄具有強(qiáng)氧化性，被還原后生成鐵離子，鐵離子水解生成的Fe（OH）₃膠體具有吸附性；
（2）濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）時(shí)，F(xiàn)e（OH）₃失電子被氧化生成K₂FeO₄，則C1O^-作氧化劑被還原生成C1^-，氫氧化鐵必須在堿性條件下存在，所以該反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式．

解答： 解：（1）該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?6價(jià)、O元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)，
①得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑、失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，所以Na₂O₂是氧化劑、FeSO₄是還原劑，根據(jù)Na₂FeO₄和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知，每生成l mol Na₂FeO₄轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol，3N_A個(gè)，故答案為：Na₂O₂；FeSO₄；3N_A；
②K₂FeO₄中Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，且還原產(chǎn)物鐵離子能水解氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì)，
故答案為：高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，且消毒過(guò)程中自身被還原成鐵離子，鐵離子水解氫氧化鐵膠體能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì)；
（2）濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）時(shí)，F(xiàn)e（OH）₃失電子被氧化生成K₂FeO₄，則C1O^-作氧化劑被還原生成C1^-，氫氧化鐵必須在堿性條件下存在，所以該反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行，該離子反應(yīng)為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)，明確物質(zhì)的性質(zhì)及題給信息是解本題關(guān)鍵，熟悉化合物中各元素化合價(jià)，題目難度不大．