Question

高鐵酸鹽（K2FeO4、Na2FeO4）在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。）高鐵酸鉀（K2FeO4）具有極強的氧化性，是一種優(yōu)良的水處理劑。干法、濕法制備高鐵酸鹽的原理如下表所示。

干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色K2FeO4和KNO2等產(chǎn)物
濕法	強堿性介質(zhì)中，F(xiàn)e(NO3)3與NaClO反應生成紫紅色Na2FeO4溶液

(1) 干法制備K2FeO4的化學方程式為Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O，該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為　　                    。

（2）高鐵酸鉀在水中既能消毒殺菌，又能凈水，是一種理想的水處理劑。請完成FeO42－與水反應的方程式：4FeO42－＋10H2O  4Fe(OH)3＋8OH－＋（   ）     

（3）K2FeO4在處理水的過程中能消毒殺菌是因為①                            ，

它能凈水的原因是②                                                       。

（4) 工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4）的流程如下圖所示：

  ①反應I的化學方程式為　　                                                。

  ②反應II的離子方程式為　　                                               。

  ③加入飽和KOH溶液的目的是　　                                            。

Answer 1

【知識點】氧化還原方程式書寫、流程圖分析

【答案解析】(1)  3:1  (1分)（2）3O2 （2分）

（3) ①高鐵酸鉀有強氧化性 （2分）   ②高鐵酸鉀與水反應生成的Fe(OH)3膠體有吸附性(2分)

(4)① Cl2 + 2NaOH  = NaCl + NaClO + H2O（2分，若寫出離子方程式給1分）

②3ClO- + 10OH- + 2Fe3+ =2FeO42- +  3Cl- + 5H2O (3分，寫出化學方程式給1分)

③增大K+的濃度，促進K2FeO4晶體析出  （2分）

 解析：(1) 根據(jù)化合價的變化情況知KNO3為氧化劑，F(xiàn)e2O3為還原劑，所以該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:1，（2）利用電荷守恒和質(zhì)量守恒判斷所缺物質(zhì)為3O2（3) ①K2FeO4在處理水的過程中能消毒殺菌是因為高鐵酸鉀有強氧化性，②高鐵酸鉀與水反應生成的Fe(OH)3膠體有吸附性能凈水。(4)①根據(jù)課本反應直接寫出 Cl2 + 2NaOH  =NaCl + NaClO + H2O

②從流程圖看出ClO-將 Fe3+氧化，即3ClO- + 10OH- + 2Fe3+ = 2FeO42- +  3Cl- + 5H2O

③加入飽和KOH溶液后得到沉淀，即有K2FeO4晶體析出，所以加入飽和KOH溶液的目的是增大K+的濃度，促進K2FeO4晶體析出 。

【思路點撥】本題主要考查氧化還原方程式書寫、流程圖分析，書寫氧化還原方程式時，先找到氧化劑和還原劑，再找到對應的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，補項配平即可。