高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下：请同答下列问题：(l)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的

题文

高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下：



请同答下列问题：
(l)写出向KOH溶液中通入足量Cl₂发生反应的离子方程式_______ 。
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是______（填编号）。A．为下一步反应提供碱性的环境B．使KClO₃转化为KClOC．与溶液I中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClOD．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率（3）从溶液Ⅱ中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃，KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为_______。每制得59.4克K₂FeO₄，理论上消耗氧化剂的物质的量为____ mol。
（4）高铁酸钾(K₂FeO₄)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：_______ FeO₄^2－+_______ H₂O="_______" Fe(OH)₃（胶体）+_______O₂↑+_______OH^－。
（5）从环境保护的角度看，制备K₂FeO₄较好的方法为电解法，其装置如图所示。电解过程中阳极的电极反应式为________。



（6）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH-----3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O,放电时电池的负极反应式为________ 。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）2OH^-+Cl₂=ClO^-+Cl^-+H₂O （2） AC     （3） 2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O   0.45
（4） 4FeO₄^2- +10H₂O

4Fe(OH)₃ (胶体) +3O₂↑+8 OH^-       （5） Fe+8OH^—6e-= FeO₄^{2- -}+4H₂O
（6）Zn+2OH^—2e^-=Zn(OH)₂或Zn+2OH=Zn(OH)₂+2e^-。

解析

(l) KOH溶液与足量Cl₂发生反应的离子方程式为2OH^-+Cl₂=ClO^-+Cl^-+H₂O。（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是为下一步反应提供碱性的环境；与溶液I中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO。故选项为A. C．（3） 反应③中发生的离子反应方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+ Cl^-+5H₂O .在方程式中每产生2mol的FeO₄^2-转移电子6mol.消耗氧化剂3mol.现在n(K₂FeO₄)= 59.4g÷198g/mol=0.3mol所以消耗氧化剂的物质的量为3÷2×0.3mol=0.45mol.（4） 高铁酸钾(K₂FeO₄)水解的离子方程式为4FeO₄^2- +10H₂O

 4Fe(OH)₃ (胶体) +3O₂↑+8 OH^-（5） 电解法是制备K₂FeO₄较好的方法，Fe作阳极，电极反应为Fe+8OH^—6e^-= FeO₄^2- +4H₂O，石墨作阴极，电极反应为：O₂+ 2H₂O+4e-=4OH^—.（6）高铁电池放电时电池的负极反应式为Zn+2OH^—2e^-=Zn(OH)₂。₂FeO₄)的制法、原理、电子转移及高铁电池等反应原理的知识。

考点

据考高分专家说，试题“高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。

氧化还原反应的配平

配平简介：
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。

配平原则：
(1)电子守恒原则：反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则：若为离子反应，反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则：反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤：
(1)一标：标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等：通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平：用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查：检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧：
(1)逆向配平法：部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法，即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平（一般从反应物很难配平时，可选用逆向配平法）
例：

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。


再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法：当某元素的原子在某化合物中有数个时，可将它作为一个整体对待，根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例：S+Ca(OH)₂→CaS_x+Ca₂S₂O₃+H₂O
生成物CaS_x、Ca₂S₂O₃中的S_x、S₂作为一个整体标价为-2、+4价，则化合价升降关系为：
S_x  0→-2  降2×2
S₂  0→+4  升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为H₂O、H⁺或OH^-），最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平：有机物中元素的化合价一般来讲，氢元素显+1价，氧元素显-2价，然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。

氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤：

1. 一般方法：从左向右配。
2. 步骤：标变价，找变化，求总数，配系数。

• 标出元素化合价变化的始态和终态
• 求升价元素或降价元素化合价的变化数
• 求化合价变化数的最小公倍数，分别作为氧化剂或还原剂的系数
• 配平变价元素
• 用观察法配平其他元素
• 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看电荷是否守恒）
  如：
  
  
  

特殊技巧：

配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降，若从左向右配平较困难，可以采用从右向左配平，成为逆向配平法。

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