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高铁酸钾(K2FeO4)具有很强的氧化性,在生产、生活中有广泛应用.
(1)K2FeO4常用做高效水处理剂,其两种作用分别是
 
.[已知:FeO42-+3e-+4H2O?Fe(OH)3+5OH-]
(2)制备K2FeO4可以采用湿式氧化法,流程如图:
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①完成氧化工序的离子方程式:□ClO-+□Fe3+
 
═□FeO42-+□Cl-+□
 

②除杂工序目的是除去Na2FeO4溶液中的杂质,除去的杂质主要有
 
(写化学式).
③转化工序控制在某温度下进行,则该温度下溶解度:Na2FeO4
 
K2FeO4(填“>”、“<”或“=”).
(3)实验室模拟工业电解法制取K2FeO4,装置如图.
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①此装置中电源的负极是
 
(填“a”或“b”).
②阳极的电极反应式为
 

(4)已知K2FeO4稀溶液中存在如下平衡:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2实验测得K2FeO4溶液浓度与温度和pH的关系分别如图:
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①由图I可得出的结论:该反应的△H
 
 0(填“>”、“<”或“=”).
②图Ⅱ中pH1
 
pH3(填“>”、“<”或“=”).
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)①反应中ClO-是氧化剂,还原产物是Cl-,根据元素守恒,可知反应式中需要补充OH-和H2O.根据化合价升降法配平方程式;
②根据反应物和生成物确定杂质;
③沉淀向溶解度更小的方向转化;
(3)①活泼金属做阳极,金属失电子;
②阳极上铁失电子生成FeO42-
(4)①温度越高,相同时间内FeO42-浓度变化越快,高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小;温度越高FeO42-浓度越小,正向反应是吸热反应;
②pH越小,氢离子浓度越大,然后根据平衡移动解题.
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)①反应中Fe3+→FeO42-,铁元素化合价由+3价升高为+6价,化合价总升高3价,ClO-→Cl-,氯元素化合价由+1降低为-1价,化合价总共降低2价,化合价升降最小公倍数为6,故Fe3+系数为2,ClO-系数为3,由铁元素守恒可知 FeO42-系数为2,由氯元素守恒可知Cl-系数为3,根据钠元素守恒可知OH-系数为10,由氢元素守恒可知H2O系数为5,配平离子方程式:3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5 H2O,故答案为:3、2、10OH-、2、3、5H2O;
②根据反应物和生成物确定杂质为NaNO3、NaCl,故答案为:NaNO3、NaCl;
③沉淀向溶解度更小的方向转化,K2FeO4的溶解度更小,故答案为:>;
(3)①活泼金属做阳极,金属失电子,则b为正极,a为负极,故答案为:a;
②阳极上铁失电子生成FeO42-,1mol铁失去6mol电子,电极反应式为:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,故答案为:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;
(4)①由图1数据可知,温度越高,相同时间内FeO42-浓度变化越快,高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小,温度越高FeO42-浓度越小,正向反应是吸热反应,故答案为:>;
②pH越小,氢离子浓度越大,平衡向正反应方向移动,高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小,由图知pH1<pH3,故答案为:<.
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,电极反应,电极产物的判断和化学平衡移动等,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.
练习册系列答案
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂.下列反应可制取K2FeO4:2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,对于该反应,下列说法正确的是(  )

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化学已经渗透到人类生活的各个方面,下列说法不正确的是(  )

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铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用.请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2,其中S为-1价)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料.其中一个反应为3FeS2+8O2
 高温 
.
 
6SO2+Fe3O4,氧化产物为
SO2、Fe3O4
SO2、Fe3O4
,若有3mol FeS2参加反应,转移电子的物质的量为
32mol
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(2)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂.某自来水厂用氯气和绿矾(FeSO4?7H2O)一起净水,其原理为
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O?Fe(OH)3(胶体)+3H+
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O?Fe(OH)3(胶体)+3H+
(用离子方程式表示).
(3)①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右,将该图稍作修改 即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在右图虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向.
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O2+2H2O+4e-=4OH-
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(4)高铁酸钾(K2FeO4)可用作净水剂,也可用于制造高铁电池.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为
3Zn+2K2FeO4+8H2   3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
该电池放电时正极反应式为
2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-
2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-

用该电池电解100mL 1mol?L-1的AgNO3溶液,当电路中通过0.1mol 电子时,被电解溶液的pH为
0
0
(溶液体积变化忽略不计).
(5)氧化亚铜是一种半导体材料,常用作制造整流器的材料,还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂.
用右图装置可制得氧化亚铜,试写出阳极的电极反应式
2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+.AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物.试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+.若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒.下列叙述不正确的是
 
(填序号).
A.亚硝酸盐被还原               B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+D.亚硝酸盐是还原剂
(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是
 
(填序号).
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别
D. 用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(3)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式:
 

(4)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4.若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是
 
(填序号).
a.Cl2 b.Fe c.H2O2 d.HNO3
(5)若FeSO4和O2的化学计量数比为2:1,试配平下列方程式:
 
FeSO4+
 
K2O2
 
K2FeO4+
 
K2O+
 
K2SO4+
 
O2
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体.高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是
 

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