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）测定某K₂FeO₄溶液浓度的实验步骤如下：
步骤1：准确量取V mL K₂FeO₄溶液加入到锥形瓶中
步骤2：在强碱性溶液中，用过量CrO₂^-与FeO₄^2-反应生成Fe（OH）₃和CrO₄^2-
步骤3：加稀硫酸，使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，CrO₂^-转化为Cr³⁺，Fe（OH）₃转化为Fe³⁺
步骤4：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用c mol?L^-1 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴定至终点，消耗
（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液V₁ mL．滴定时发生的反应为：Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+H⁺→Fe³⁺+Cr³⁺+H₂O（未配平）
①写出步骤2中发生反应的离子方程式

 

．
②根据上述实验数据，测定该溶液中K₂FeO₄的浓度为

 

mol?L^-1（用含字母的代数式表示）．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,氧化还原反应,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

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）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）①滴定时，Cr₂O₇^2-具有很强的氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，写出离子方程式；②根据K₂FeO₄溶液和（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液量的关系，可得出原溶液中K₂FeO₄的浓度．

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）①滴定时，Cr₂O₇^2-具有很强的氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，发生反应的离子方程式为：6Fe²⁺+Cr₂O^2-₇+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O^2-₇+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
②在强碱性溶液中，用过量CrO^-₂与FeO^2-₄反应生成Fe（OH）₃和CrO₄^2-，CrO₂^-+FeO₄^2-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+CrO₄^2-+OH^-，滴定时，发生反应的离子方程式为：6Fe²⁺+Cr₂O^2-₇+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，根据K₂FeO₄溶液和（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液量的关系，可得出原溶液中K₂FeO₄的浓度为

cV1

3V

mol/l，故答案为：

cV1

V

．

点评：本题考查学生阅读题目获取信息的能力、氧化还原反应和化学平衡移动等，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．