【解答】
高铁酸盐具有极强的氧化性,可作水处理剂。低温下,在Na2FeO4 溶液中加入KOH浓溶
液可析出K2FeO4。完成下列填空:
(1)写出上述得到K2FeO4 化学方程式_____。
(2)Na2FeO4 和稀H2SO4 发生如下反应:Na2FeO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O。配
平上述化学方程式_____。若反应中产生 3.36L(标准状况)的氧气,则转移电子数为
_____。
(3)实验室配制Fe2(SO4)3 溶液时,需加入少量稀硫酸,结合离子方程式用化学平衡移动原
理解释其原因______。
(4)在Fe2(SO4)3 溶液中滴加NaHSO3 溶液,n(SO42-)增大,则还原产物是____。写出检验上
述反应中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电离。NaHSO3 溶液呈酸性,溶液中
$c(H2SO3)_____c(SO32-)$(选填“>”、“<”或“=”) 。
【 答 案 】 (1). $Na 2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH$ (2).
$4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2$↑+4Na2SO4+10H2O (3). 0.6N A (4). Fe 3+易水解:
Fe3++3H2O Fe(OH) 3+3H+,加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移动,抑制其水解,减
少损耗 (5). FeSO 4 (6). 取少量溶液于试管中,向试管中加入KSCN溶液,若溶液不变
红,则证明Fe2(SO4)3 消耗完全,若溶液变成红色,Fe2(SO4)3 未消耗完全 (7). <
【解析】
【分析】
(1)根据题干信息写出化学反应方程式;
(2)根据氧化还原反应规律,得失电子守恒进行方程式的配平和相关计算;
③Fe3+易水解,加入少量稀硫酸可抑制其水解,从此角度进行分析解答;
(4)结合氧化还原反应分析问题,检验Fe3+用KSCN溶液;
(5)根据溶液的酸碱性判断HSO3-的电离程度和水解程度相对大小,从而判断粒子浓度大小关
系。
【详解】(1)由题干信息可知,低温下,在Na2FeO4 溶液中加入KOH浓溶液可析出K2FeO4,
化学反应方程式为$Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH$,故答案为:
$Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH$;
②Na2FeO4 和稀H2SO4 发生如下反应:Na2FeO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O,反应
中Na2FeO4 的Fe元素的化合价由+6 价降低至+3 价,反应中O元素的化合价由-2 价升高至 0
价,根据氧化还原反应得失电子守恒配平可得反应方程式为
$4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2$↑+4Na2SO4+10H2O,反应中每生成 1molO2 转移 4mol电
子,标况下 3.36LO2 的物质的量为0.15mol,则转移的电子为 0.15mol×$4=0.6mol$,数目为
0.6NA,故答案为:$4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2$↑+4Na2SO4+10H2O;0.6NA;
③Fe2(SO4)3 溶液中Fe3+易水解:Fe3++3H2O Fe(OH) 3+3H+,加入少量稀硫酸可使水解
平衡逆向移动,抑制其水解,减少损耗,故答案为:Fe3+易水解:
Fe3++3H2O Fe(OH) 3+3H+,加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移动,抑制其水解,减
少损耗;
(4)在Fe2(SO4)3 溶液中滴加NaHSO3 溶液,n(SO42-)增大,发生反应:
$2Fe3++HSO3-+H2O=SO42-+2Fe2++3H+$,Fe3+被还原成Fe2+,故还原产物为FeSO4,检验上述反
应中Fe2(SO4)3 是否消耗完全即检验溶液中是否还存在着Fe3+,可用KSCN溶液进行检验,具
体方法为 : 取少量溶液于试管中, 向试管中加入KSCN溶液, 若溶液不变红, 则证明Fe2(SO4)3
消耗完全,若溶液变成红色,Fe2(SO4)3 未消耗完全,故答案为:FeSO4;取少量溶液于试管
中,向试管中加入KSCN溶液,若溶液不变红,则证明Fe2(SO4)3 消耗完全,若溶液变成红色,
Fe2(SO4)3 未消耗完全;
(5)NaHSO3 溶液呈酸性,则HSO3-的电离程度大于水解程度,则水解产生的H2SO3 的浓度小
于电离生成的SO32-的浓度,故答案为:<。