Question

【題目】高鐵酸鹽具有極強(qiáng)的氧化性，可作水處理劑。低溫下，在Na2FeO4溶液中加入KOH濃溶液可析出K2FeO4。完成下列填空：

（1）寫出上述得到K2FeO4的化學(xué)方程式_____。

（2）Na2FeO4和稀H2SO4發(fā)生如下反應(yīng)：Na2FeO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O。配平上述化學(xué)方程式_____。若反應(yīng)中產(chǎn)生3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氧氣，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_____。

（3）實(shí)驗(yàn)室配制Fe2(SO4)3溶液時(shí)，需加入少量稀硫酸，結(jié)合離子方程式用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其原因______。

（4）在Fe2(SO4)3溶液中滴加NaHSO3溶液，n(SO42-)增大，則還原產(chǎn)物是____。寫出檢驗(yàn)上述反應(yīng)中Fe2(SO4)3是否消耗完全的方法______。

（5）已知HSO3-在水中既能水解也能電離。NaHSO3溶液呈酸性，溶液中c(H2SO3)_____c(SO32-)（選填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

【答案】Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH 4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2↑+4Na2SO4+10H2O 0.6NA Fe3+易水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移動(dòng)，抑制其水解，減少損耗 FeSO4 取少量溶液于試管中，向試管中加入KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明Fe2(SO4)3消耗完全，若溶液變成紅色，Fe2(SO4)3未消耗完全 <

【解析】

(1)根據(jù)題干信息寫出化學(xué)反應(yīng)方程式；

(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，得失電子守恒進(jìn)行方程式的配平和相關(guān)計(jì)算；

(3)Fe3+易水解，加入少量稀硫酸可抑制其水解，從此角度進(jìn)行分析解答；

(4)結(jié)合氧化還原反應(yīng)分析問(wèn)題，檢驗(yàn)Fe3+用KSCN溶液；

(5)根據(jù)溶液的酸堿性判斷HSO3-的電離程度和水解程度相對(duì)大小，從而判斷粒子濃度大小關(guān)系。

(1)由題干信息可知，低溫下，在Na2FeO4溶液中加入KOH濃溶液可析出K2FeO4，化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH，故答案為：Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH；

(2)Na2FeO4和稀H2SO4發(fā)生如下反應(yīng)：Na2FeO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O，反應(yīng)中Na2FeO4的Fe元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低至+3價(jià)，反應(yīng)中O元素的化合價(jià)由-2價(jià)升高至0價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒配平可得反應(yīng)方程式為4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2↑+4Na2SO4+10H2O，反應(yīng)中每生成1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子，標(biāo)況下3.36LO2的物質(zhì)的量為0.15mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.15mol×4=0.6mol，數(shù)目為0.6NA，故答案為：4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2↑+4Na2SO4+10H2O；0.6NA；

(3)Fe2(SO4)3溶液中Fe3+易水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移動(dòng)，抑制其水解，減少損耗，故答案為：Fe3+易水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移動(dòng)，抑制其水解，減少損耗；

(4)在Fe2(SO4)3溶液中滴加NaHSO3溶液，n(SO42-)增大，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3++HSO3-+H2O=SO42-+2Fe2++3H+，Fe3+被還原成Fe2+，故還原產(chǎn)物為FeSO4，檢驗(yàn)上述反應(yīng)中Fe2(SO4)3是否消耗完全即檢驗(yàn)溶液中是否還存在著Fe3+，可用KSCN溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，具體方法為：取少量溶液于試管中，向試管中加入KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明Fe2(SO4)3消耗完全，若溶液變成紅色，Fe2(SO4)3未消耗完全，故答案為：FeSO4；取少量溶液于試管中，向試管中加入KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明Fe2(SO4)3消耗完全，若溶液變成紅色，Fe2(SO4)3未消耗完全；

(5)NaHSO3溶液呈酸性，則HSO3-的電離程度大于水解程度，則水解產(chǎn)生的H2SO3的濃度小于電離生成的SO32-的濃度，故答案為：<。