Question

高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂．
（1）已知：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂．K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用有______、______．
（2）将适量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO₄^2-）=1.0mmol?L^-1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO₄^2-）的变化，结果见图Ⅰ．该实验的目的是______；发生反应的△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）．

（3）FeO₄^2-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示．下列说法正确的是______（填字母）．
A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO₄^-的分布分数逐渐增大
C．向pH=6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO₄^-+OH^-=FeO₄^2-+H₂O
（4）高铁酸钾还制作可充电电池，原理为：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O 3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，写出该电池充电时阳极电极反应式______．

Answer 1

【答案】分析：（1）高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂，起到杀菌消毒作用，形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用；
（2）由图1数据可知，将试样分别置于不同温度的恒温水浴中，来测定c（FeO₄^2-）的变化，显然是确定温度对FeO₄^2-浓度的影响情况；温度越高，相同时间内FeO₄^2-浓度变化越快，高铁酸钾溶液平衡时FeO₄^2-浓度越小；温度越高FeO₄^2-浓度越小，正向反应是吸热反应；
（3）根据图象的内容来分析图象所描述的意义；
（4）依据原电池反应，3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OHˉ；原电池的负极上锌失去电子发生氧化反应，正极上FeO₄^2-+发生还原反应；电解池阳极解原电池正极；
解答：解：（1）高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂，起到杀菌消毒作用，形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用；
故答案为：杀菌消毒、吸附悬浮物；
（2）由图1数据可知，温度越高，相同时间内FeO₄^2-浓度变化越快，高铁酸钾溶液平衡时FeO₄^2-浓度越小，温度越高FeO₄^2-浓度越小，正向反应是吸热反应；
故答案为：探究温度对FeO₄^2-浓度的影响；＞；
（3）A、不同PH值时，溶液中铁元素的存在形态及种数不相同，比如在PH值等于6时，就只有两种形态，故A错误；
B、向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO₄^-的分布分数先增大随后又减小，故B错误；
C、pH=6的这种溶液中，铁元素的存在形态有HFeO₄^-和FeO₄^2-，加KOH溶液，只有HFeO₄^-能反应，发生反应的离子方程式为：HFeO₄^-+OH^-=FeO₄^2-+H₂O，故C正确；
故答案为：C；
（4）反应原理为：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O 3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，原电池的负极发生氧化反应，正极电极反应式为：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O→Fe（OH）₃+5OHˉ；负极电极反应为：Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；充电为电解池反应为，该电池充电时阳极连接原电池的正极：电极反应式，Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
故答案为：Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
点评：本题考查学生阅读题目获取信息的能力、氧化还原反应、电解原理的应用，原电池的工作原理的应用，电极反应，电极产物的判断等，难度中等，要求学生要有扎实的基础知识和灵活运用知识解决问题的能力．注意基础知识的全面掌握．