Question

【題目】Ⅰ．高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，工業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）干法制備高鐵酸鈉的主要反應為：2FeSO4 + 6 Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑，該反應中Na2O2 是___________（填氧化劑、還原劑）

（2）濕法制備高鐵酸鉀的反應體系中有六種微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO42-、Cl－、H2O。

①堿性條件下，氧化劑和還原劑的物質的量的比為3:2發生反應，寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應方程式：__________________。

②若反應過程中轉移了0.3mol電子，則還原產物的物質的量為__________mol。

Ⅱ．已知：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－。

（1）含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此時被氧化的離子是______。

（2）若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，當I－、Fe2＋、Br－完全被氧化時，c=__________（用含a、b的代數式表示）。

Answer 1

【答案】氧化劑、還原劑 2Fe（OH）3 + 3ClO- + 4OH-＝2FeO42- + 3Cl- + 5H2O 0.15 I-、Fe2+ c=3(a+b)/2

【解析】

Ⅰ、（1）反應中Fe元素化合價由+2價升高為+6價，被氧化，FeSO4為還原劑，過氧化鈉中O元素的化合價由－1價降低為－2價，由－1價升高為0，過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑；

（2）①濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)，則FeO42－為產物，Fe(OH)3為反應物，化合價升高總共3價，由電子轉移守恒可知，ClO為反應物，Cl為生成物，化合價降低共2價，化合價升降最小公倍數為6，故Fe(OH)3的系數為2，FeO42－的系數為2，ClO的系數為3，Cl的系數為3，根據電荷守恒可知，OH為反應物，系數為4，由元素守恒可知H2O為生成物，其系數為5，離子方程式為：2Fe（OH）3 + 3ClO- + 4OH-＝2FeO42- + 3Cl- + 5H2O；

②若反應過程中轉移了0.3mol電子，則還原產物的物質的量為=0.15mol；

Ⅱ、（1）向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液中通入2molCl2，先發生反應2I+Cl2=I2+2Cl，2mol碘離子完全反應需要氯氣1mol，然后發生反應Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+，1mol氯氣反應需要亞鐵離子的物質的量是2mol，溶液中含有3mol亞鐵離子，參加反應的亞鐵離子的物質的量是2mol，所以溶液中還剩余亞鐵離子1mol，所以被氧化的離子是2molI、2molFe2+；

（2）amolFeI2完全被氧化轉移3amol電子，bmolFeBr2完全被氧化轉移3bmol電子，由得失電子守恒可知，當I、Fe2+、Br完全被氧化時，消耗氯氣為0.5×(3a+3b)mol，即c=。