Question

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）干法制备高铁酸钾的主要反应为：2FeSO₄+6Na₂O₂=2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑
①该反应中的氧化剂是

 

，还原剂是

 

，每生成l mol Na₂FeO₄转移

 

个电子．
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、C1O^-、OH^-、FeO₄^2-、C1^-、H₂O．写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应,氧化还原反应方程式的配平

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价，得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，再结合Na₂FeO₄和转移电子之间的关系式计算；
 Na₂FeO₄具有强氧化性，被还原后生成铁离子，铁离子水解生成的Fe（OH）₃胶体具有吸附性；
（2）湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）时，Fe（OH）₃失电子被氧化生成K₂FeO₄，则C1O^-作氧化剂被还原生成C1^-，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，再结合转移电子守恒配平方程式．

解答： 解：（1）该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价，
①得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，所以Na₂O₂是氧化剂、FeSO₄是还原剂，根据Na₂FeO₄和转移电子之间的关系式知，每生成l mol Na₂FeO₄转移电子的物质的量为3mol，3N_A个，故答案为：Na₂O₂；FeSO₄；3N_A；
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）湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）时，Fe（OH）₃失电子被氧化生成K₂FeO₄，则C1O^-作氧化剂被还原生成C1^-，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，该离子反应为2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

点评：本题考查了氧化还原反应，明确物质的性质及题给信息是解本题关键，熟悉化合物中各元素化合价，题目难度不大．