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，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng)，無二次污染，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）干法制備高鐵酸鈉的主要反應(yīng)為：2FeSO4 + 6 Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑，該反應(yīng)中氧化劑是________（填化學(xué)式），過氧化鈉（Na2O2）中氧元素化合價(jià)為_____。（填數(shù)字）

（2）濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4）的反應(yīng)體系中有六種數(shù)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(zhì)的量的比為3:2發(fā)生反應(yīng)，寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式：_________________。

②每生成1mol FeO42-轉(zhuǎn)移___mol電子，若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_____mol。

（3）配平下面化學(xué)方程式，回答下列問題：____C +K2Cr2O7+H2SO4=K2SO4+CO2↑+Cr2(SO4)3+H2O。

①H2SO4在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是（填選項(xiàng)編號(hào)）______。

A．氧化性 B．氧化性和酸性 C．酸性 D．還原性和酸性

②若反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0．8 mol，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____L。

Answer 1

【答案】Na2O2 -1 4OH- + 2Fe(OH)3 + 3ClO- = 2FeO42- +3Cl- +5H2O 3 0.15 3 2 8 2 3 2 8 C 4.48

【解析】

（1）Fe元素化合價(jià)升高，Na2O2中O元素的化合價(jià)升高、也降低；

（2）堿性條件下，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量的比為3：2發(fā)生反應(yīng)，則Fe (OH)3、ClO-的物質(zhì)的量比為2：3，離子反應(yīng)遵循電子、電荷及原子守恒；（3）反應(yīng)中C從0價(jià)升高到二氧化碳中的+4價(jià)，K2Cr2O7中的Cr從+6價(jià)降為Cr2(SO4)3中的+3價(jià)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒規(guī)律配平方程式；①依據(jù)硫酸在反應(yīng)中元素化合價(jià)變化情況判斷硫酸表現(xiàn)的性質(zhì)；②依據(jù)方程式3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3+8H2O，每生成3mol二氧化碳，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3mol×（4-0）=12mol，計(jì)算生成二氧化碳的物質(zhì)的量，依據(jù)V=nVm計(jì)算標(biāo)況下體積。

（1）Fe元素化合價(jià)升高，Na2O2中O元素的化合價(jià)升高、也降低，則該反應(yīng)中Na2O2 是氧化劑，Na2O2中氧元素為-1價(jià)；故答案為：Na2O2；-1；

（2）①堿性條件下，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量的比為3：2發(fā)生反應(yīng)，則Fe（OH）3、ClO-的物質(zhì)的量比為2：3，離子反應(yīng)為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案為：2Fe(OH03+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

②反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)變化由+3價(jià)升高為+6，故每生成1mol FeO42-轉(zhuǎn)移電子1mol×（6-3）=3mol，由于還原產(chǎn)物為Cl-，若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為=0.15mol，故答案為：3； 0.15；

（3）反應(yīng)中C從0價(jià)升高到二氧化碳中的+4價(jià)，K2Cr2O7中的Cr從+6價(jià)降為Cr2(SO4)3中的+3價(jià)，要使氧化劑得到電子數(shù)等于還原劑失去電子數(shù)，則C系數(shù)為3，K2Cr2O7系數(shù)為2，依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒，反應(yīng)的方程式：3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3+8H2O；故答案為：3；2；8；2；3；2；8；

①酸在反應(yīng)中元素化合價(jià)不變，所以只表現(xiàn)酸性，故選：C；

②依據(jù)方程式3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3+8H2O，每生成3mol二氧化碳，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3mol×（4-0）=12mol，所以若反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0.8mol，則產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.2mol，標(biāo)況下體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案為：4.48。