1、高考明星一一高鐵酸鉀的化學(xué)性質(zhì)一、高鐵酸鉀的化學(xué)性質(zhì)高鐵酸鉀(potassium ferrate) 是20世紀70年代以來開發(fā)的一種繼臭氧、過氧化氫、二氧化氯之后一種新 型水處理劑，它能快速殺滅水中的細菌和病毒，且不會生成三氯甲烷、氯代酚等次級衍生物。純高鐵酸鉀是一種暗紫色、有金屬光澤的粉末狀晶體,其化學(xué)分子式為 &FeQ,熱穩(wěn)定性稍差，溶液的pH對其穩(wěn)定性的影響 很大，當(dāng)pH值為10-11時非常穩(wěn)定；當(dāng)pH值為8-10時，穩(wěn)定性有所下降；而當(dāng)pH<7.5時，穩(wěn)定性明顯下降，(將高鐵酸鉀加入水中有紅褐色沉淀產(chǎn)生，該過程中也會使溶液的pH明顯升高，同時有氣泡冒出.其變化的化學(xué)方程式

2、是 4K2FeQ+10HO=4Fe(OH 3J+8KOH+30n ;其溶液在微酸性(pH值為4-5)條件下很快分解， 放出氧氣，(4FeO42-+20H+=4Fe3+3O2T +10HO;)并析出具有高度吸附活性的無機絮凝劑Fe(OH)3。干燥或溶于強堿溶液的高鐵酸鉀，在室溫下很穩(wěn)定，高鐵酸鉀氧化還原電位在酸性條件下為2.20 V,堿性條件下為0.72 V,是一種比高鎰酸鉀(1.659 V)和次氯酸鹽(1.49 V)更強的氧化劑。二、高鐵酸鉀的制備及優(yōu)化工藝干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物濕法強堿性介質(zhì)中，F(xiàn)e (NO3) 3與NaClO反應(yīng)生成紫

3、紅色高鐵酸鹽溶液：在強堿條件下加人次氯酸鈉、硝酸鐵，次氯酸鈉將Fe3+氧化成Fe。2-,生成NaFeQ。3NaC1O+2Fe(NQ)3+10NaOH=2N2Fe04+3NaC1+6NaNO+5H2O禾1J用 NaCl、 NaNO等在強堿中的溶解度小，NaFeO溶解度大的特點，除鹽得到Ns2FeQ。最后加入KOH由于弓堿中K2FeQ的溶解度小于 N&FeQ。，所以K2Fe04沉淀析出。Ns2Fe04+2KOH=KFe04+2NaOH后處理：后處理包括重結(jié)晶、有機物洗滌純化、真空干燥。重結(jié)晶：濾渣用30 mL的3 mol/L的KOH溶液溶解，再加入飽和KOH§液中，冰水冷卻下 K

4、2Fe0-4又析出，抽濾，濾渣為 K2Fe04o有機物洗滌純化：將濾渣先用1O mL苯洗滌去除水分，再用 95%乙醇洗滌去除堿，最后用乙醒洗滌去除水和乙醇。真空干燥：有機物洗滌后，立即對其真空干燥，使水分、有機物揮發(fā)，保證&FeQ的穩(wěn)定性。電解法制備中間產(chǎn)物Na2FeO4 ,再與KOH溶液反應(yīng)2.高鐵酸鉀的性質(zhì)檢驗實驗原理強氧化性：高鐵酸鉀中鐵離子為 +6價，處于鐵元素的最高價態(tài)，具有很強的氧化性。高鐵酸鉀無論在酸性介質(zhì)還是堿性介質(zhì)中電極電位都明顯高于高鎰酸鉀，重銘酸鉀；因此，高鐵酸鉀的氧化性比高鎰酸鉀,重銘酸鉀、等常用氧化劑氧化能力都強，可以氧化大部分有機物。在其氧化過程中，可通過調(diào)

5、節(jié)其陽離子、 結(jié)構(gòu)、PH值來調(diào)控氧化活性，進而實現(xiàn)高選擇性。本實驗通過高鐵酸鉀與硫化鈉的反應(yīng)來驗證其氧化性：8FeO2-+3S2-+40= 8Fe3+3SO2-+20HaO處理污水：高鐵酸鉀在污水處理中主要有去除水中氨氮，去除水中酚類物質(zhì)，去除水中藻類物質(zhì)，去除水中硫化物、氧化物等作用，同時高鐵酸鉀溶于水生成氫氧化鐵具有很強的高鐵酸鉀溶于水生成，具有很強的絮凝作用。可以有效使污水在高效殺毒，殺菌的同時達到安全的去濁作用，本實驗主要驗證其絮凝作用實驗過程：氧化性：取0.1mol/L的N&S溶液1ml于試管中，向其中加入幾滴0.1mol/L的鹽酸調(diào)至酸性，向其中加入少量高鐵酸鉀，觀察現(xiàn)象，

6、再向其中加入12滴BaCl2 （若有沉淀，應(yīng)向上層清液中滴加），觀察現(xiàn)象。凈水作用：取污水試樣 100ml （要渾濁），向其中加入少量高鐵酸鉀，觀察現(xiàn)象，并扇聞污水的味道有無 明顯變化。【2018?北京卷】實驗小組制備高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質(zhì)。資料:K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶?夜: 具有強氧化性，在酸性或中性溶?中快速產(chǎn)生O?，在堿性溶液中較穩(wěn)定。（1）制備K2FeO4（夾持裝置略）A為氯氣發(fā)生裝置。 A中反應(yīng)方程式是 。（鎰被還原為 Mn2+）o將除雜裝置B補充完整并標(biāo)明所用試劑 。C中得到紫色固體和溶液。C中C12發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe（OH）3 + 10KO

7、H=2K 2FeO4+6KCl+8H 2O,另外還有。（2）探究K2FeO4的性質(zhì)取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a,經(jīng)檢驗氣體中含有 C%, 為證明是否K2FeO4氧化了 Cl-而產(chǎn)生C12,設(shè)計以下方案：取少量a,滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色方某U用KOH溶液充分洗滌 C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶 液b,取少量b,滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生。【答案】(1) 2KMnO 4+16HCl=2MnCl 2+2KC1 +5Cl 2T +8HO;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(2) Fe3+; 4FeO42-+20H+=4Fe3+3O2T

8、 +10HO;排除 CIO 的干擾； >溶液的酸堿性不同；若能，理由：FeO42- 在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和。2 ,溶液淺紫色一定是 MnO 4的顏色(若不能，方案：向紫色溶液b中滴加過量稀 H2SO4 ,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)【解析】(1)A為氯氣發(fā)生裝置，KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)時，鎰被還原為Mn2+,濃鹽酸被氧化成C12 ,KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成 KCl、MnCl2、CI2和H2O,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2KMnO 4+I6HCI (濃)=2KCl+2MnCl 2+5C12T +8HO,離子方程式為 2MnO4+10C1+16H+

9、=2Mn 2+5C1 2T +8HO。 由于鹽酸具有揮發(fā)性，所得C12中混有HCl和H2O (g) , HCl會消耗Fe (OH) 3、KOH ,用飽和食鹽水除去HCl ,除雜裝置B為飽和電:矗水 C 中 C12 發(fā)生的反應(yīng)有 3Cl2+2Fe (OH) 3+10KOH=2K 2FeO4+6KCl+8H 2O,還有 Cl2與 KOH 的反應(yīng)，C 與KOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cl2+2KOH=KCl+KClO+H 2O ,反應(yīng)的離子方程式為 CI2+2OH=Cl+ClO+H 2。(2)根據(jù)上述制備反應(yīng)，C的紫色溶液中含有 K2FeO4、KCl ,還可能含有KC1O等。i.方案I加入KSCN溶液，

10、溶液變紅說明a中含F(xiàn)e3+。但Fe3+的產(chǎn)生不能判斷KzFeO4與Cl發(fā)生了反應(yīng)，根 據(jù)題意K2FeO4在酸性或中性溶?中快速產(chǎn)生 O2，自身被還原成Fe3+，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守 恒，可能的反應(yīng)為 4FeO42+20H+=3O2T +4F3+10H2O。ii.產(chǎn)生Cl2還可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2f +HO,即KC1O的存在干擾判斷；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH 溶液洗滌的目的是除去 KCIO、排除CIO-的干擾，同時保持 K2FeO4穩(wěn)定存在。制備K2FeO4的原理為3Cl2+2Fe (OH) 3+10KOH=2K 2FeO4+6KCl+8H 2O,在該

11、反應(yīng)中 Cl元素的化合價由0價降至-1價，CI2是氧化劑，F(xiàn)e元素的化合價由+3價升至+6價，F(xiàn)e (OH) 3是還原劑，K2FeO4為氧化產(chǎn) 物，根據(jù)同一反應(yīng)中，氧化性：氧化劑 > 氧化產(chǎn)物，得出氧化性 CI2 >FeO42-；方案II的反應(yīng)為 2FeO42-+6CI-+16H+=2Fe3+3Cl2f +8HO,實驗表明，CI2和FeO42-氧化性強弱關(guān)系相反；對比兩個反應(yīng)的條件， 制備K2FeO4在堿性條件下，方案II在酸性條件下；說明溶液的酸堿性的不同影響物質(zhì)氧化性的強弱。該小題為開放性試題。若能，根據(jù)題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2 ,最后溶液中

12、不存在FeO42- ,溶液振蕩后呈淺紫色一定是MnO4-的顏色，說明FeO42-將Mn 2+氧化成MnO 4 ,所以該實驗方案能證明氧化性 FeO42- >MnO4-。(或不能，因為溶液 b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合 溶液中，c (FeO42-)變小，溶液的紫色也會變淺；則設(shè)計一個空白對比的實驗方案，方案為：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4 ,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)【例1】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效多功能水處理劑，具有極強的氧化性.(1)已知：4FeO42 +10H2O? 4Fe (OH) 3+8OH +3O2 t K2FeO4在處理水的過程中所

13、起的作用有 同濃度的高鐵酸鉀在 pH為4.74、7.00、11.50的水溶液中最穩(wěn)定的是 pH=的溶液.(2)高鐵酸鉀有以下幾種常見制備方法：干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物濕法強堿性介質(zhì)中，F(xiàn)e (NO3) 3與NaCIO反應(yīng)生成紫紅色高鐵酸鹽溶液電解法制備中間產(chǎn)物 Na2FeO4 ,再與KOH溶液反應(yīng)干法制備K2FeO4的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 .濕法制備中，若Fe (NO3)3加入過量，在堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 LFeO4 ,此反應(yīng)的離子方程式： .制備中間產(chǎn)物 Na2FeO4 ,可采用的裝置如圖

14、所示，則陽極的電極反應(yīng)式為 .曲電,(3)比亞迪雙模電動汽車使用高鐵電池供電，其總反應(yīng)為：3Zn+2K2FeO4+8H2O在屯3Zn (OH) 2+2Fe(OH) 3+4KOH 放電時負極附近 pH變化 ,正極反應(yīng)為： .(4) 25 c時，CaFeO4 的 Ksp=4.54M0 9,若要使 1000L 含有 2.0 >10 4 moi?L kzFeO4的廢水中的 c (FeO42 )有沉淀產(chǎn)生，理論上至少加入Ca (OH) 2的物質(zhì)的量為 mol.【答案】(1) K2FeO4具有強氧化性，能夠消毒殺菌；同時FeO42被還原成Fe3+ , Fe3+水解形成Fe (OH) 3膠體，能夠吸附

15、水中懸浮雜；11.50;(2) 3: 1 ;2FeO42 +Fe3+8OH =3FeO43 +4H2O ; Fe+80H 6e FeO2 +4H2O; (3)增大;FeO42 +4H2O+3e 2Fe(OH) 3+5OH ； (4) 2.27 >10【解析】(1) K2FeO4具有強氧化性，能夠消毒殺菌；同時FeO42被還原成Fe3+ , Fe3+水解形成Fe (OH) 3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)；4FeO42 +10H2O?4Fe (OH) 3+8OH +3O2 T,增大溶液中的氫氧根離子濃度，能夠使平衡逆向移動，抑制高鐵酸根離子的水解，所以同濃度的高鐵酸鉀在pH為11.50的水溶液

16、中最穩(wěn)定；答案為：&FeO4具有強氧化性，能夠消毒殺菌；同時FeO42被還原成Fe3+ , Fe3+水解形成Fe(OH) 3膠體，能夠吸附水中懸浮雜；11.50;(2)Fe元素化合價升高，化合價由 +3價升高到+6價，被氧化，F(xiàn)e2O3做還原劑；N元素化合價由+5價 降低到+3價，KNO3做氧化劑，設(shè)氧化劑物質(zhì)的量為 xmol ,還原劑物質(zhì)的量為 ymol,要使氧化劑得到電子 總數(shù)等于還原劑失去電子總數(shù)，xx (5-3) =yX2x (6-3),解得x： y=3 : 1;由信息可知，堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 K3FeO4 ,根據(jù)元素守恒還應(yīng)生成 H2O, 反

17、應(yīng)中Fed2 一 FeO43 ,鐵元素化合價由+6價降低為+5價，總共降低1價，F(xiàn)e3+一 FeO43 ,鐵元素 化合彳由+3價升高為+5價，總共升高2價，化合價升降最小公倍數(shù)為 2,所以Fe。42系數(shù)為2, Fe3+系數(shù) 為1,根據(jù)鐵元素守恒確定 FeO43系數(shù)為3,根據(jù)電荷守恒確定 OH系數(shù)8,根據(jù)氫元素守恒確定 H?O系數(shù) 為 4,反應(yīng)離子方程式為 2FeO42 +Fe3+8OH =3FeO43 +4H2O;電解時陽極Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為Fe+8OH-6e一 FeC42 +4H2O;(3)放電時，為原電池，依據(jù) 3Zn+2K 2FeO4+8H2O=3Zn (OH) 2

18、+2Fe (OH) 3+4KOH ,鋅化合價升高，發(fā) 生氧化反應(yīng)，做負極，高鐵酸根離子在正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧化鐵，電極反應(yīng)式為：FeO42 +4H2O+3e Fe(OH) 3+5OH ；(4)設(shè)加入Ca (OH)2的物質(zhì)的量為xmol,則溶液中鈣離子濃度為 xM。-3mol/L ,含有2.0 10 4mol?L K2FeO4 的廢水中的 c (FeO42)=2.0 >l0 4mol?LH ,Qc=xX10 3mol/L &0 Q 4 mol?L ：Ksp=4.54 Q 9；解得：x=2.27M0 2;足量的氯氣 KCH固體8%的FgNQG溶液(1)反應(yīng)應(yīng)在溫度較低的

19、情況下進行，因在溫度較高時【例2】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑.其生產(chǎn)工藝如下:KOH與Cl2反應(yīng)生成的是 KClO3 ,寫出在溫度較高時KOH與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式,該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是(2)在溶液I中加入KOH固體的目的是 (填編號).A.與溶液I中過量的C12繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KC1OB. KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率C.為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境D.使KC1O 3轉(zhuǎn)化為 KC1O(3)從溶液II中分離出K2FeO4后，還會有副產(chǎn)品 KNO3、KCl ,則反應(yīng)中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為(4)如何判斷K2FeO4晶體已經(jīng)

20、洗滌干凈.(5)高鐵酸鉀(K2FeO4)具有極強的氧化性，是一種優(yōu)良的水處理劑.其水溶液中FeO42的存在形態(tài)如圖所示. 下列說法正確的是 0246 M 10PHA.不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態(tài)B.向pH=2的這種溶液中加 KOH溶液至pH=10, HFeO4的分布分數(shù)先增大后減小C.向pH=8的這種溶液中加 KOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：H2FeO4+OH =HFeO4 +H 2O.【答案】(1) 6KOH+3cl 2 & KClO 3+5KC1+3H 2。； KCIO3 (2) AC(3) 2Fe3+3ClO +10OH =2FeO42 +3Cl +5H2O

21、(4)用試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈(5) B【解析】(1)據(jù)題目信息、氧化還原反應(yīng)中化合價發(fā)生變化確定產(chǎn)物有：KClO 3> KCl、出0,根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來配平，可得6KOH+3C1 2 A KClO 3+5KCI+3H 2O; CI2既是氧化劑又是還原劑，氯化合價升高，得到 KClO 3 , KClO 3是還原產(chǎn)物；(2) A、根據(jù)生產(chǎn)工藝流程圖，第步氯氣過量，加入 KOH固體后會繼續(xù)反應(yīng)生成 KClO,故A正確；B、因溫度較高時 KOH與Cl2反應(yīng)生成的是 KClO 3 ,而不是KClO ,故B錯誤；C、第步需要堿性條件，所以堿要過量

22、，故 C正確；D、KClO 3轉(zhuǎn)化為KClO,化合價只降不升，故 D錯誤；故答案為：A、C; (3)據(jù)題目信息和氧化還原反應(yīng)中化合價發(fā)生變化確定找出反應(yīng)物：Fe3+、ClO ,生成物：FeO42、Cl ,根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來配平，可得 2Fe3+3ClO +10OH =2FeO42 +3Cl +5H2O,故答案為：2Fe3+3ClO +10OH =2FeO42 +3Cl+5H2O; (4)因只要檢驗最后一次的洗滌中無Cl ,即可證明K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈，方法為試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈，故答案為：用試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液

23、，無白色沉淀則已被洗凈；(5) A、不同PH值時，溶液中鐵元素的存在形態(tài)及種數(shù)不相同，比如在PH值等于6時，就只有兩種形態(tài)，故 A錯誤；B,圖象分析可知，pH由2變化為10時，HFeO4的分布分數(shù)先增大后減小，故B正確；C.向pH=8的這種溶液中加 KOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：HFeO4 +OH =FeO42 +H2O,故C錯誤，【例3】 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比CM O2、ClO2、KMnO 4氧化性更強，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.二氧化硒(Se)是一種氧劑，其被還原后的

24、單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物，通過與濃HNO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2以回收Se.完成下列填空：(1)干法制備高鐵酸鈉的主要反應(yīng)為：2FeSO4+6Na2O2 = 2NaFeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2舷反應(yīng)中的氧化劑是.簡要說明K2FeO4作為水處理劑時，在水處理過程中所起的作用 。(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 、C、H2O.每生成1molFeO42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)已知：Se+2H2SO4 (濃)2SO2T +SeO

25、+2H2。 2SO2+SeO2+2H 2OSe+2SO42 +4H +SeO2、H2SO4 (濃)、SO2的氧化性由強到弱的順序是 .(4)回收得到的SeO2的含量，可以通過下面的方法測定：SeO2+KI+HNO 3Se+l2+KNO 3+H2O l2+2Na 2s2O3Na2s4O6+2NaI配平方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目. .【答案】(1) Na2O2；高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒；消毒過程中自身被還原成鐵離子，鐵離子水解氫氧化鐵膠體能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì) 3; 0.15(3) H2SO4>SeO2>SO2 (4) SeOj + 4K1 *4HNO) = Se +

26、2b + KNOj + 2HjO【解析】(1)2FeSO4+6Na2O2 2NaFeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2仲Fe元素的化合價升高，。元素的化合價既升高又降低，則氧化劑為Na2O2 ,還原劑為FeSO4 , K2FeO4中Fe元素的化合價為+6價，具有強氧化性，且還原產(chǎn)物鐵離子能水解氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì)，故答案為：Na2O2；高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒；消毒過程中自身被還原成鐵離子，鐵離子水解氫氧化鐵膠體能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì)；( 2) Fe元素由+3價升高到+6價，則每生成1molFeO42轉(zhuǎn)移電子 為 1molx(63) =3mol ,

27、 Cl 為還原產(chǎn)物，由 2Fe(OH) 3+3CIO +4OH 2FeO2 +3Cl +5H2O 可知，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)自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，Se+2H2SO4 (濃)=2SO2, +SeO+2H2。中氧化齊1J是H2SO4、氧化產(chǎn)物是 SeO2 , 所以氧化性H2SO4>SeO2 , 2SO2+SeO2+2H2O=Se+2SO42+4H +中氧化齊【J是SeO2,還原劑是SeO2,所以氧化性Se6>SO2 ,所以 SeO2、H2SO4 (濃)、S

28、O2的氧化性由強到弱的順序是H2SO4>SeO2>SO2。(4)反應(yīng)中失去電子生成I2 ,共升高2價，SeO2中+4價Se得到單質(zhì)還原為單質(zhì) Se,共降低4價，化合價升降最小公倍數(shù)為 4, 故KI的系數(shù)為4, I2的系數(shù)為2, SeO2、Se的系數(shù)都是1, KNO 3的系數(shù)為4, H2O的系數(shù)為2,配平并標(biāo) 出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。例4高鐵酸鉀(K2FeO4)具有強氧化性，可作為水處理劑和高容量電池材料。工業(yè)上生產(chǎn)高鐵酸鉀的 工藝流程如下:足星氯氣 KOH固體9 口路肖酸產(chǎn)溶液KOHS醐|反如牌包工|嘿鑫。口顏海口二已知K2FeO4具有下列性質(zhì)：可溶于水，微溶于 KOH溶液，難溶于

29、異丙醇；在 0C-5C,強堿性溶液中比較穩(wěn)定；在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解；在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和。2,請完成下列填空：(1)已知Cl2與KOH在低溫下可制得 KC1O，請寫出化學(xué)反應(yīng)方程式 。(2)在反應(yīng)液I ”中加KOH固體的目的是。(3)生產(chǎn)K2FeO4的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ,制備K2FeO4時，須將Fe(NO3)3溶液緩慢 滴加到堿性的KClO濃溶液中，并且不斷攪拌，采用這種混合方式的原因是 。(4)請補充完整由 反應(yīng)液n ”得到K2FeO4晶體的實驗步驟。(可選用的試劑：NaOH溶液、KOH溶液、蒸儲水和異丙醇)向反應(yīng)液n中加入飽和 ,在冰

30、水浴中靜置結(jié)晶后過濾，得K2FeO4粗產(chǎn)品； 將K2FeO4粗產(chǎn)品溶解在 中，再次在冰水浴中靜置結(jié)晶后過濾，得到較純凈的K2FeO4； 將&FeO4晶體再用少量 洗滌，低溫真空干燥，得到高鐵酸鉀成品。(5)從 反應(yīng)液n ”中分離出K2FeO4晶體后，可以得到的副產(chǎn)品有 (寫化學(xué)式)。【答案】(1) Cl2+2KOH=KCl+KClO+H 2O(2)為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物，與反應(yīng)液中過量的氯氣繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO(3) 2Fe(NO3)3+3KClO +10KOH=2K 2FeO4+6KNO3+3KCl + 5H2O；減少 K2FeO4在過量 Fe3+作用下的分 解(4) KOH

31、 溶液；KOH 溶液；異丙醇 (5) KNO 3、KCl【解析】(1)根據(jù)已知，C12與KOH在低溫下的反應(yīng)類似與 C12與NaOH在低溫下的反應(yīng)。答案：Cl2+2KOH=KCl+KClO+H 2O(2)第一步中氯氣過量，則第二步KOH是為了將氯氣反應(yīng)完全，同時生成的KClO也是以下反應(yīng)的氧化劑，可以使氯氣得到充分利用。答案：與反應(yīng)液中過量的氯氣繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO,提高氯氣的利用率，為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物。(3) K2FeO4是KClO與F3(NO3)3通過氧化還原反應(yīng)得到的，則有Fe(NO3)3+KClCHK 2FeO4 ,再充分考慮溶液呈堿性配平反應(yīng)得到答案。2Fe(NO3)3+

32、 3KClO + 10KOH=2K 2FeO4+ 6KNO 3+ 3KCl + 5H2O根據(jù)已知，已知K2FeO4具有下列性質(zhì)：在 0C-5C,強堿性溶液中比較穩(wěn)定；在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解”，所以緩慢加入的 Fe(NO3)3可以迅速完全反應(yīng)，避免 Fe3+催化&FeO4的分解，攪拌則可 以使反應(yīng)可能釋放的熱量盡快散失，避免溶液的溫度升高導(dǎo)致的產(chǎn)品分解。答案：減少K2FeO4在過量Fe3+作用下的分解(或 K2FeO4在低溫、強堿性溶液中比較穩(wěn)定等)(4)此段為K2FeO4的分離提純。考慮到靜置過程中可能導(dǎo)致有更多的K2FeO4水解，所以應(yīng)當(dāng)加入KOH已知其水解，而

33、加入NaOH會使結(jié)晶時產(chǎn)生鈉鹽沉淀。答案：KOH溶液。粗產(chǎn)品再此溶解時也容易水解， 同理應(yīng)當(dāng)加入 KOH溶液。答案：KOH溶液。由于K2FeO4可溶于水，為了避免溶解損失，所以采用異丙 醇洗滌，因為 &FeO4難溶于異丙醇。答案：異丙醇。(5)根據(jù)(3)中反應(yīng)原理，分離出K2FeO4晶體后，剩余物主要是 KNO3和KCl。答案：KNO3和KCl。【例5】從某廢液(含有 Fe2+、Cu2+、Cl )中回收銅并制得純凈的FeCh溶液.現(xiàn)以制得純凈的FeCh溶液為原料制取優(yōu)良的水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4),其流程如圖：K FQ. 由體-過nN J化玄g卜叵J、川口冏體糠液已知：高鎰酸鉀(

34、K2FeO4)位暗紫色固體，可溶于水.在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定.高鎰酸鉀具有強氧化T高鎰酸鉀(K2FeO4)與水作用產(chǎn)生Fe (OH) 3 .(1)檢驗廢液中含有 Fe2+選用的t劑是 (填化學(xué)式)；從廢液中制得純凈的FeCh溶液加入的試劑除鐵粉外，還需要一種試劑是 (填化學(xué)式)，加入時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _.(2)高鎰酸鉀(K2FeO4)在處理水過程中的作用是 和.(3)氧化”過程反應(yīng)的離子方程式為.(4)過濾時需用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和 ,上述工藝得到的高鎰酸鉀常含有雜志，可用重結(jié)晶法提純，操作是：將粗產(chǎn)品用 溶解，然后 .(5)用回收的銅為原料可制得粗制CUS

35、O4?5H2O晶體(含有少量的FeSO4?7H2。)，除去CuSO4?5H2。晶體中雜志的方法是：向溶液中加入H2O2 ;再調(diào)解溶液pH,過濾即可制得純凈的 CuSO4溶液，進而制得純凈CUSO4?5H2O的晶體。已知：室溫時一些物質(zhì)的Kaq如表:化學(xué)式Fe (OH) 3Fe (OH) 2Cu (OH) 2Kaq168.0 10188.0 10208.0 10已知溶液中的離子濃度小于1 xi06mol?L-1時就認定沉淀完全.加雙氧水的目的是 ;若溶液中CuSO4的濃度為3.0mol?L 1 ,通過計算說明此方法可除去粗制 CuSO4?5H2O 晶體中 FeSO4?7H2O 的理由.【答案】(

36、1) KMnO 4； CI2； 2Fe2+Ci2=2Fe3+2C>(2)殺菌消毒；凈水(3) 2Fe3+3ClO+10OH-=2FeO42+3C+5H2O (4)漏斗；飽和KOH溶液；加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(5)將亞鐵離子氧化成鐵離子；通常認為溶液中的離子濃度小于1X10-'mobL-1時就認定沉淀完全，設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0mol?L 1 ,則Cu (OH) 2開始沉淀時的pH為4, Fe3+完全沉淀時溶液的 pH為 3.3,通過計算確定上述方案可行【解析】(1)亞鐵離子具有還原性，高鎰酸根離子具有氧化性，兩者反應(yīng)，反應(yīng)的離子反應(yīng)為MnO4+5Fe2+8H+ M#+

37、5Fe3+4H2O,高鎰酸鉀溶液褪色，所以可選擇KMnO 4溶液檢驗廢液中含有 Fe2+ ,從廢液中制得純凈的 FeCl3溶液加入的試劑除鐵粉外，還需要通入氯氣氧化亞鐵離子，反應(yīng)的方程式為： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl,故答案為：KMnO 4； 2Fe2+ci2=2Fe3+2Cl ； (2) KzFeO4 中鐵元素化合價為+6價，具有強氧化性，可以殺菌消毒，被還原劑還原為鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的離 子方程式為：Fe3+3H2O? Fe (OH) 3 (膠體)+3H+ ,可以吸附懸浮雜質(zhì)起到凈水的主要作用，故答案為：殺菌消毒；凈水；(3)反應(yīng)中NaClO是氧化劑，氧化產(chǎn)

38、物是Na2FeO4 ,反應(yīng)中FeCl3一 Na2FeO4 , 鐵元素化合價由+3價升高為+6價，化合價總升高 3價，NaCl8NaCl ,氯元素化合價由+1降低為-1價， 化合價總共降低 2價，化合價升降最小公倍數(shù)為6,故FeCl3系數(shù)為2, NaClO系數(shù)為3,由鐵元素守恒可知Na2FeO4系數(shù)為2,由氯元素守恒可知 NaCl系數(shù)為2X3+3=9,由氫元素守恒可知 ”O(jiān)系數(shù)為5,配平方 程式為 2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na 2FeO4+9NaCl+5H 2O,根據(jù)電荷守恒可得 2Fe3+3ClO +10OH =2FeO42+3Cl +5H2O,故答案為：2Fe3+3ClO

39、-+ 10OH-=2FeO42+3C+5H2O; (4)過濾分離溶液與不溶性固體， 在鐵架臺上放漏斗，漏斗下方為燒杯，然后利用玻璃棒引流，進行過濾操作，所以需用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗，由題目信息可知，K2FeO4可溶于水，在中性或酸性溶液中能分解，在堿性溶液中穩(wěn)定，在分離提提純的時候就要在堿性環(huán)境中進行，要防止引入新雜質(zhì)，所以需要將K2FeO4粗產(chǎn)品在稀KOH溶液中溶解，然后加入飽和 KOH溶液，然后加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，故答案為：漏斗；飽和 KOH溶液； 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；(5)根據(jù)表中三種物質(zhì)的 Ksp計算得出：KspFe (OH) 2=c (OH-)29 ( Fe2+

40、),fa 10-10Fe2+沉淀完全時的 C (OH )=我 M06mol/L,對應(yīng)溶液的 pH=14+lgC (OH ) , KspFe (OH)3=c (OH ) 3XC(Fe3+) , Fe3+完全沉淀時 C (OH ) = =2X " mol/L ,對應(yīng)溶液的 pH=14+lgC3 乂 KT33(OH ) =4 KspCu (OH)2=c (OH )% (Cu2+) , Cu2+開始沉淀時的 C (OH ) = =1 X10 10mol/L ,對應(yīng)溶液的 pH=14+lgC (OH ) =4, Cu2+ 完全沉淀時的 C (OH ) = = 1X10= V'3 X10

41、7mol/L ,對應(yīng)溶液的pH=14+lgC (OH ) =7- 百,因此需將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，而鐵離子沉淀完全時，銅離子未開始沉淀，加入雙氧水的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子，將鐵離子完全沉淀的pH為3.3,而銅離子開始沉淀的pH為4.0,因此可用該方法除去粗制CuSO4?5H2。晶體中FeSO4?7H2O,答案為：通常認為溶液中的離子濃度小于1。不。旌1時就認定沉淀完全，設(shè)溶液中 CuSO4的濃度為3.0mol?L 1 ,則Cu (OH) 2開始 沉淀時的pH為4, Fe3+完全沉淀時溶液的 pH為3.3，通過計算確定上述方案可行.【例6】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種理想的綠色高效水處

42、理劑。某學(xué)習(xí)小組用下圖所示裝置(夾持儀器已略 去)制備KC1O溶液，并通過 KC1O溶液與Fe (NO3) 3溶液的反應(yīng)制備 &FeO4。ABCD查閱資料知K2FeO4部分性質(zhì)如下：可溶于水、微溶于濃KOH溶液；在0c5C、強堿性溶液中比較穩(wěn)定；在Fe*和Fe (OH) 3催化作用下發(fā)生分解；在酸性至弱堿性條件下能與水反應(yīng)生成Fe (OH) 3和02。請回答下列問題：(1)儀器C和D中都盛有KOH溶液，其中C中KOH溶液的用途是 。(2) C12與KOH的濃溶液在較高溫度下反應(yīng)生成KC1O 3°為保證反應(yīng)生成 KC1O ,需要將反應(yīng)溫度控制在 05c下進行，在不改變 KOH溶

43、液濃度的前提下，實驗中可以采取的措施是 。(3)在攪拌下，將Fe (NO3) 3飽和溶液緩慢滴加到 KC1O飽和溶液中即可制取 K2FeO4 ,寫出該反應(yīng)的化 學(xué)方程式 ;該操作不能將 KC1O飽和溶液滴加到 Fe(NO3)3飽和溶液中，其 原因是。(4)制得的粗產(chǎn)品中含有 Fe (OH) 3、KCl等雜質(zhì)。一種提純方案為：將一定量的 LFeO,粗產(chǎn)品溶于冷 的3 mol L 1KOH溶液中，用砂芯漏斗過濾，將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和KOH溶液，攪拌、靜置，再用砂芯漏斗過濾，晶體用適量乙醇洗滌23次后，在真空干燥箱中干燥。第一次和第二次過濾得到的固體分別對應(yīng)的是(填化學(xué)式) 、,過濾

44、時不用普通漏斗 而采用砂芯漏斗的原因是 。晶體用乙醇洗滌的原因是 。【答案】(1)和氯氣反應(yīng)制備 KC1O(2)裝置C加冰水浴冷卻(3) 2Fe(NO3)3+ 3KC1O +10 KOH = 2K 2FeO4 +3KC1 + 6KNO 3+5H2O;生成的 K2FeO4在 Fe3+催化作用下會發(fā) 生分解。(4) Fe(OH)3； K2FeO4；濾紙在強堿條件下易被腐蝕；乙醇揮發(fā)時帶走水分，防止K2FeO4與水發(fā)生反應(yīng)【解析】(1)裝置C中用氯氣與氫氧化鉀溶液反應(yīng)制得次氯酸鉀，作氧化劑；(2) C12和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成 KC1O3 ,制取KC1O溫度反應(yīng)在0c5C,因此采取的措施可 以

45、是將裝置C放在冰水浴中，緩慢滴加鹽酸，減慢生成氯氣的速率；(3)將硝酸鐵飽和溶液緩慢滴加到KC1O飽和溶液中即可制取 K2FeO4 ,根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知反應(yīng)的方程式為：2Fe(NO3)3 +3KC1O+10KOH =2K2FeO4 +3KC1+6KNO 3+5H2O;根據(jù)已知信息可知在鐵離子作用下高鐵酸鉀容易分解，因此為防止生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下會發(fā)生分解，所以該操作不能將KClO飽和溶液滴加到 Fe(NO3)3飽和溶液中；(4)因為Fe(OH%不溶于水，所以第一次用砂芯漏斗過濾，除去Fe(OH% ,則得到的固體為Fe(OH)3 ,由于K2FeO4可溶于水、微溶于濃

46、 KOH溶液，將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和的 KOH溶液，析出K2FeO4晶體，再進行過濾，則第二次用砂芯漏斗過濾，得到K2FeO4晶體；普通漏斗成分為 SiO2 ,易與氫氧化鉀反應(yīng)而被腐蝕；由于乙醇易揮發(fā)，乙醇揮發(fā)時帶走水分，可以防止&FeO4與水發(fā)生反應(yīng)，所以晶體用乙醇洗滌。正確答案為；(1)和氯氣反應(yīng)制備 KClO (2)裝置C加冰水浴冷卻(3) 2Fe(NO3)3 + 3KClO +10 KOH = 2K2FeO4 +3KCl + 6KNO 3+5H2O,生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下會發(fā)生分解(4) Fe(OH) 3, FeO4,濾紙在 強堿條件下易被腐蝕，乙

47、醇揮發(fā)時帶走水分，防止K2FeO4與水發(fā)生反應(yīng)【例7】鐵及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用.(1)鐵元素在元素周期表中的位置為.(2)等物質(zhì)的量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定條件下反應(yīng),產(chǎn)生相同條件下的氣體體積比為,鐵在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .(3)堿式硫酸鐵Fe (OH) SO4是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰 瘍出血.工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如圖：過堆啜鐵屑 NtfUCO,比wo. NtfNO-已知：常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:沉淀物Fe3+1- 2+Fe3+Al開始

48、沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH,應(yīng)控制pH的范圍為.堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe (OH) 2+離子，可部分水解生成聚合離子Fe2 (OH) 42+.該水解反應(yīng)的離子方程式為 .(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)也是常用的水處理劑.它的制備方法有多種.熔融法又稱為過氧化鈉氧化法.先在高溫熔融的條件下制備高鐵酸鈉：Fe+3Na2O2=Na2FeO4+2Na2。，再將高鐵酸鈉加入到氫氧化鉀溶液里，發(fā)生反應(yīng)：2KOH+Na 2FeO4=K2FeO4+2NaOH ,請根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理分析該反應(yīng)發(fā)生的原因：.電解法制備高鐵酸鉀.鐵和石墨分別做兩個電極的

49、電極材料，氫氧化鈉溶液做電解液實現(xiàn)電解制備.陰極的電極材料為 ,寫出陽極的電極反應(yīng)式為 .【答案】 第四周期皿族；3: 4; 3Fe+4H2。( g) 高溫Fe3O4+4H 2； 4.4 7.5; 2Fe (OH) 2+2H 2O? Fe2(OH) 42+2H+； K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應(yīng)進行；石墨；Fe - 6e +8OH =FeO42 +4H2O【解析】(1)鐵是26號元素，在元素周期表中的位置為第四周期皿族，；(2)令Fe的物質(zhì)的量為1mol,則：Fe+2HCl=FeCl 2+H 2 T1mol 1mol3Fe+4H2O(g)高溫 Fe3O4+4H21mol 3moi,4

50、相同條件下體積之比等于物質(zhì)的量之比，則兩反應(yīng)中生成氫氣體積之比為1mol: 3mol=3: 4,故答案為：3:4; 3Fe+4H2O (g)高溫 Fe3O4+4H2；(3)制備硫酸亞鐵，應(yīng)與硫酸鋁分離，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH生成Al (OH) 3 ,要避免生成應(yīng)Fe (OH) 2沉淀，控制pH在4.47.5之間，F(xiàn)e (OH)產(chǎn)離子，可部分水解生成Fe2 (OH) 42+聚合離子，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為 2Fe (OH) 2+2H2O? Fe2 (OH) 42+2H+ ,故答案為：2Fe (OH) 2+2H2O?Fe2 (OH) 42+2H + ；(4)復(fù)分解反應(yīng)的條件是生成沉

51、淀、氣體或者弱電解質(zhì)，因為K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應(yīng)進行，故答案為：K2FeO4溶解度小，析出晶體，促進反應(yīng)進行；鐵發(fā)生氧化反應(yīng)作陽極，所以陰極是石墨，鐵轉(zhuǎn)化為FeO42 ,所以電極反應(yīng)式為：Fe-6e+8OH=FeO42+4H2O,故答案為：石墨；Fe- 6e +8OH =FeO42 +4H2。.【例8】鐵的化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用廣泛.N叱CQj溶液稀研酸(1)高鐵酸鉀(K2FeO4)具有強氧化性，是一種新型高效水處理劑，它在水處理過程中(鐵元素被還原為+3價)的兩個作用是 、 .(2)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如圖.請回答下列問題：操作I、n的名稱分別是 、

52、；操作I所得濾液中若加入堿性較強的(NH4)2CO3溶液，還會產(chǎn)生Fe(OH) 2 ,可能的原因是：FeCO3(5) +2OH (aq) ? Fe (OH) 2 (s) +CO32 (aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù) K= (填數(shù)值).已知：Ksp (FeCO3)=3.2X10 11 , Ksp( Fe (OH) 2) =8.0M0 16寫出在空氣中煨燒 FeCO3獲得氧化鐵產(chǎn)品白化學(xué)方程式;煨燒如果不充分，產(chǎn)品中將有Fe2+存在，檢驗產(chǎn)品中有無 Fe2+的實驗操作是 .(3)含 C2O72的酸性廢水可加入 FeSO4將其轉(zhuǎn)化為無毒的 Cr3+,反應(yīng)的離子方程式為 .【答案】K2FeO4具有強氧化性，

53、可殺菌消毒；還原產(chǎn)物可吸附水中雜質(zhì)；過濾；洗滌；4X104;4FeCO3+O2高溫 2Fe2O3+4CO2；取固體樣品少許放入試管中，加入足量稀硫酸，震蕩試管，再加入幾滴滴入KMnO4溶液，若溶液褪色證明含有Fe2+ ,否則不存在；6Fe2+Cr2O72 +14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O【解析】(1)在處理水過程中，高鐵酸鉀被還原生成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性，所以能凈水，高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒，所以其作用是(FeQ具有強氧化性，可殺菌消毒，還原產(chǎn)物可吸附水中雜質(zhì)，故答案為：K2FeQ具有強氧化性，可殺菌消毒；還原產(chǎn)物可吸附水中雜質(zhì)；(2)分離可溶物和

54、不溶物用過濾，除去固體上的少量可溶性雜質(zhì)用洗滌，故答案為：過濾；洗滌；Ksp(FeC03)加百My 必由 FeCO(s)+2OH (aq) ? Fe( OH2( s)+CG2(aq),可知：K國職)=c 屈巳)=8 因 QT 憶4X104 。在空氣中煨燒 FeCO , FeCOa與氧氣反應(yīng)生成三氧化二鐵和二氧化碳，反應(yīng)方程式為：4FeCO+Q 高溫 2Fe2c3+4CO 。2+煨燒如果不充分，廠品中將有Fe 存在，王要是Fe2O3和FeCO ,取樣品放入試管中，加入稀硫酸溶解得到溶液，滴入高猛酸鉀溶液，若滴入的高鎰酸鉀溶液褪色證明含有亞鐵離子，否則不存在，故答案為：取固體樣品少許放入試管中，加

55、入足量稀硫酸，震蕩試管，再加入幾滴滴入KMnO溶液，若溶液褪色證明含有Fe2+ ,否則不存在；(3)FeSQ具有還原性，可與Cl。2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 Fe3+和Cr3+ ，反應(yīng)的離子方程式為：6Fe2+Cr2O2+14H+=6Fe3+2Cr3+7HQ【例9】鐵和銅是生活中常見的金屬.(I)高鐵酸鉀(K2FeQ)是一種新型的高效氧化劑和消毒劑，用于飲用水處理.其工業(yè)制備用次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液將硝酸鐵氧化 為高鐵酸鈉，然后用氫氧化鉀轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀.過濾得粗品，并用氫氧化鉀溶液溶解，重結(jié)晶，用苯和 95叱醇進行脫堿、乙醍洗滌，干燥，制得高鐵酸鉀.請回答下列問題：(1)寫出工業(yè)制備次氯酸鈉的離

56、子反應(yīng)方程式 .(2)高鐵酸鈉與氫氧化鉀反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀，該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是 .將 高鐵酸鉀加入水中有紅褐色沉淀產(chǎn)生，該過程中也會使溶液的pH明顯升高，同時有氣泡冒出.其變化的化學(xué)方程式是.(n)銅與濃硫酸反應(yīng)因條件不同生成的產(chǎn)物不同.某同學(xué)做銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗時，觀察到如下現(xiàn)象：開始加熱一會后先產(chǎn)生氣泡，有細小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅片表面進入濃硫酸中，形成黑色懸濁液.隨著溫度升高，銅片表面黑色顆粒消失，試管中產(chǎn)生了細小的白色顆粒狀物質(zhì).繼續(xù)加熱至沸騰，其過程中也有氣泡產(chǎn)生.停止加熱靜置，試管底部沉積的固體物質(zhì)有黑色的和白色的， 經(jīng)檢驗黑色物質(zhì)為硫化銅.將試管內(nèi)的溶液倒入另一支試管中，溶液的藍色不夠明顯.請回答問題：(1)請寫出現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)方程式 ;(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;3 3)解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是 ;(出)高鎰酸鉀是深紫色的針狀晶體，是常用的氧化劑之一.實驗室可用軟鎰礦(主要成分是MnO )為原料制備高鎰酸鉀，基本過程如下：(1)將軟鎰礦與KOHI勺混合物放入鐵塔期內(nèi)，混合均勻，