高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、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,
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、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1 mol Na2FeO4转移________mol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粒子:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42—、Cl-、H2O。 ①写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式:____________________________ ________________________________________________________________________。 ②每生成1 mol FeO42—转移________mol电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为________mol。 ③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明什么问题_______________________________________________。 |
答案
(1) ①Na2O2 Na2O2和FeSO4 5 ②高铁酸钾具有强氧化性,能***菌消毒;消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降 (2) ①2Fe(OH)3+ 3ClO-+ 4OH-=2FeO42—+3Cl-+ 5H2O ②3 0.15 mol ③该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小 |
解析
(1) ①该反应中得电子的物质是过氧化钠,失电子的物质是过氧化钠和硫酸亚铁,所以氧化剂是过氧化钠,还原剂是过氧化钠和硫酸亚铁; 2FeSO4+ 6Na2O2=2Na2FeO4+ 2Na2O + 2Na2SO4+ O2↑转移电子 2 mol 10 mol 1 mol 5 mol 所以每生成1 mol FeO42—转移电子5 mol。 ②高铁酸钾具有强氧化性,能***菌消毒;消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降。 (2) ①高铁酸钾是生成物,氢氧化铁是反应物,根据高铁酸钾和氢氧化铁中铁元素化合价的变化知氢氧化铁是还原剂,而氧化剂得电子反应后元素的化合价降低,根据所给离子中化合价变化的另一种元素是氯,且次氯酸根离子作反应物,氯离子作生成物,所以离子方程式为2Fe(OH)3+ 3ClO-+ 4OH-= 2FeO42—+ 3Cl-+ 5H2O。 ②2Fe(OH)3+ 3ClO-+ 4OH-=2FeO42—+3Cl-+ 5H2O转移电子 2 mol 3 mo l 6 mol 1 mol 3 mol 0.15 mol 0.3 mol 因此每生成1 mol FeO42—转移3 mol电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为0.15 mol。 ③该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小。 |
举一反三
C和CuO在高温下反应可能生成Cu、Cu2O、CO2、CO。现将1 g碳粉跟8 g CuO混合,在硬质试管中隔绝空气高温加热,将生成的气体全部通入足量NaOH溶液中,并收集残余的气体,测得溶液增加的质量为1.1 g,残余气体在标准状况下的体积为560 mL。下列说法错误的是( )A.在硬质试管中隔绝空气高温加热固体混合物时,有0.6 g碳参加了反应 | B.试管中发生的所有氧化还原反应共转移电子0.15 mol | C.反应后试管中剩余的固体混合物的总质量为7.2 g | D.反应生成铜和氧化亚铜的总物质的量为0.1 mol |
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ClO2是一种***菌消毒效率高的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法中不正确的是( )A.ClO2是还原产物 | B.1 mol KClO3参加反应,失去电子为1 mol | C.H2C2O4在反应中被氧化 | D.H2C2O4的还原性大于ClO2的还原性 |
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(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,含VO2+、K+、SO42-等。写出该反应的化学方程式_________________________________。 (2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO2+、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向______________________。 (3)在20.00 mL的0.1 mol·L-1 VO2+溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完成反应,则还原产物可能是______________________________________________________________。 a.V b.V2+ c.VO2+ d.VO2+ (4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子反应方程式,说明还原性:SO32->Cl->VO2+__________________________________。 |
现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是( )A.苹果汁中含有Cu2+ | B.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+ | C.苹果汁含有OH- | D.苹果汁含有Na+ |
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I.根据反应3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,回答下列问题: (1)氧化剂是 , 元素被氧化; (2)用“双线桥”表示该反应电子转移的方向和数目: 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)当有2 mol HNO3被还原时,被氧化的物质的质量为 ,转移的电子数为 ; II. 有下列6种物质:K2SO4、K2SO3、I2、H2SO4、KIO3、H2O组成一个氧化还原反应,已知在反应中K2SO3失去电子。请将这6种物质组成一个化学方程式(需配平): 2002年9月26日,中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU 芯片— “龙芯”1号。该芯片中主要成分可以制成计算机长距离联网传输的线路材料,这种埋在地下的材 料如果裸露在碱性土壤中,结果会断路,用离子方程式说明原因 |
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