Question

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型綠色消毒劑，其在消毒(發生氧化還原反應)后可形成Fe(OH)3膠體，常用于處理飲用水。工業上有干法與濕法兩種制備高鐵酸鉀的方法。

(1)干法制備高鐵酸鉀時，先制備得到Na2FeO4，反應如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑

①該反應中，氧化劑是________，氧化產物是________。

②每生成1 mol Na2FeO4，轉移________mol電子。

(2)配平濕法制備高鐵酸鉀反應的離子方程式：

______Fe(OH)3＋______ClO－＋______OH－===______FeO42－＋______Cl－＋______H2O

(3)取少量K2FeO4溶液，滴加鹽酸，有Cl2產生，該反應表明氧化性：K2FeO4______(填“>”或“<”)Cl2。

(4)Fe(OH)3膠體可使水中懸浮物沉降下來，用作凈水劑。

①實驗室用飽和氯化鐵溶液制取Fe(OH)3膠體的化學方程式是_____________________。

②下列有關膠體的說法不正確的是________(填字母代號)。

a．光束通過Fe(OH)3膠體時形成光亮的“通路”

b．往Fe(OH)3膠體中加入稀硫酸，先出現紅褐色沉淀，后沉淀溶解消失

c．Fe(OH)3膠體粒子不能透過濾紙，能透過半透膜

d．Fe(OH)3膠體發生電泳時，其膠體粒子向陰極移動

Answer 1

【答案】Na2O2 Na2FeO4和O2 5 2 3 4 2 3 5 > FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl c

【解析】

(1)①分析反應2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中元素化合價變化可以解答；

②反應2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中元素化合價變化較多，由降低O元素計算方便；

(2)濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4），結合物質的性質可知，氫氧化鐵被氧化；

(3)由氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可得答案；

(4)①實驗室用飽和氯化鐵溶液制取Fe(OH)3膠體的化學方程式是：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(膠體)＋3HCl；

②根據膠體的性質解答。

(1)①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe元素的化合價升高，O元素的化合價既升高又降低，則氧化劑為Na2O2，還原劑為FeSO4和Na2O2；

②2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe元素的化合價升高，O元素的化合價既升高又降低，由降低O元素可知每生成1molNa2FeO4轉移的電子數為1mol×5×（2-1）=5mol；

(2)濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4），結合物質的性質可知，氫氧化鐵被氧化，該離子反應為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O；

(3)取少量K2FeO4溶液，滴加鹽酸，有Cl2產生，方程式為：2K2FeO4+16HCl=4KCl+2FeCl3+8H2O+3Cl2↑，該反應中K2FeO4中Fe元素化合價降低是氧化劑，HCl中Cl元素化合價升高是還原劑生成氧化產物Cl2，由氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可知，氧化性：K2FeO4>Cl2；

(4)①實驗室用飽和氯化鐵溶液制取Fe(OH)3膠體的化學方程式是：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(膠體)＋3HCl；

②a. 膠體能發生丁達爾效應，故a正確；

b. 向膠體中加入電解質溶液發生聚沉，氫氧化鐵與過量的稀硫酸發生化學反應而溶解，故b正確；

c. 膠體粒子的大小在1-100nm之間，可以透過濾紙但不能透過半透膜，故c錯誤；

d. 氫氧化鐵膠體具有吸附性，吸附陽離子，則膠體粒子帶電，在電場作用下氫氧化鐵膠粒會移向陰極，陰極附近顏色變深，會產生電泳現象，故d正確；說法不正確的是c。