Question

11．高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比C1₂、O₃、ClO₂、KMnO₄氧化性更強，無二次污染．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）濕法制備高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）的反應體系有六種微粒：Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-、FeO₄^2-、Cl^-、H₂O．
①寫出并配平濕法制備高鐵酸鈉的離子方程式：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O
②低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀（K₂FeO₄），最可能的原因是相同條件下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度�。�
（2）干法制備高鐵酸鈉的主要反應為：2FeSO₄+6Na₂O₂═2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑
該反應中的還原劑是Na₂O₂和FeSO₄，氧化產(chǎn)物是Na₂FeO₄、O₂，每生成l mol Na₂FeO₄轉(zhuǎn)移5mol電子．

Answer 1

分析 （1）①濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）時，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，所以該反應是在堿性條件下進行，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式；
②至飽和可析出高鐵酸鉀，與溶解度有關；
（2）該反應中Fe元素化合價由+2價變?yōu)?6價、O元素化合價由-1價變?yōu)?價，得電子化合價降低的反應物是氧化劑、失電子化合價升高的反應物是還原劑，再結(jié)合Na₂FeO₄和轉(zhuǎn)移電子之間的關系式計算．

解答 解：（1）①濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）時，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，所以該反應是在堿性條件下進行，該離子反應為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
②低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀（K₂FeO₄），說明相同條件下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小，
故答案為：相同條件下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小；
（2）該反應中Fe元素化合價由+2價變?yōu)?6價、O元素化合價由-1價變?yōu)?價和-2價，得電子化合價降低的反應物是氧化劑、失電子化合價升高的反應物是還原劑，所以Na₂O₂是氧化劑，Na₂O₂和FeSO₄是還原劑，Na₂FeO₄和 O₂是氧化產(chǎn)物，則每生成l molNa₂FeO₄轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4+1=5mol，
故答案為：Na₂O₂和FeSO₄；Na₂FeO₄、O₂； 5．

點評 本題考查氧化還原反應，為高頻考點，把握習題中的信息及反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，題目難度不大．