高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng),無(wú)二次污染,在中性或酸性溶液中逐漸分解,在堿性溶液中穩(wěn)定。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)中的還原劑是Na2O2和FeSO4Na2O2和FeSO4,每生成l molNa2FeO4轉(zhuǎn)移55mol電子。
②簡(jiǎn)要說(shuō)明K2FeO4作為水處理劑時(shí)所起的作用高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,消毒過(guò)程中自身被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降消毒過(guò)程中自身被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降。
(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、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。
①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
②每生成1mol FeO42-轉(zhuǎn)移33mol電子,若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子,則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為0.150.15mol。
(3)測(cè)定某K2FeO4溶液濃度的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:準(zhǔn)確量取V mL K2FeO4溶液加入到錐形瓶中
步驟2:在強(qiáng)堿性溶液中,用過(guò)量CrO2-與FeO42-反應(yīng)生成Fe(OH)3和CrO42-
步驟3:加稀硫酸,使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,CrO2-轉(zhuǎn)化為Cr3+,F(xiàn)e(OH)3轉(zhuǎn)化為Fe3+
步驟4:加入二苯胺磺酸鈉作指示劑,用c mol?L-1 (NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液V1 mL.滴定時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:Fe2++Cr2O72-+H+→Fe3++Cr3++H2O(未配平)
①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-。
②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),測(cè)定該溶液中K2FeO4的濃度為c×V13Vc×V13Vmol?L-1(用含字母的代數(shù)式表示)。
c
×
V
1
3
V
c
×
V
1
3
V
【考點(diǎn)】氧化還原反應(yīng)的計(jì)算;化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算.
【答案】Na2O2和FeSO4;5;高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒;消毒過(guò)程中自身被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降;2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;3;0.15;CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-;
c
×
V
1
3
V
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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