高铁酸钾(K
2FeO
4)是铁的一种重要化合物,具有极强的氧化性.
(1)将适量K
2FeO
4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO
42-)=1.0×10
-3mol?L
-的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO
42-)随时间变化的结果如图1所示.
该实验的目的是
探究温度对FeO42-影响(温度越高,高铁酸钾越不稳定)
探究温度对FeO42-影响(温度越高,高铁酸钾越不稳定)
;FeO
42-发生反应的△H
>
>
0(填“>”“<”或“=”)
(2)将适量K
2FeO
4分别溶解于pH=4.74、7.00、11.50的水溶液中,配制成c(FeO
42-)=1.0×10
-3 mol?L
-的试样,静置,考察不同初始pH的水溶液对K
2FeO
4某种性质的影响,其变化图象见图2,800min时,在pH=11.50的溶液中,K
2FeO
4的浓度比在pH=4.74的溶液中高,主要原因是
pH=11.50时溶液中OHˉ离子浓度大,不利于K2FeO4与水的反应正向进行
pH=11.50时溶液中OHˉ离子浓度大,不利于K2FeO4与水的反应正向进行
.
(3)电解法是工业上制备K
2FeO
4的一种方法.以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极溶液中加入KOH,即在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K
2FeO
4),说明
同温度下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
同温度下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
.电解时阳极发生反应生成FeO
42-,该电极反应式为
Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O
Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O
.
(4)与MnO
2-Zn电池类似,K
2FeO
4-Zn也可以组成高铁电池,K
2FeO
4在电池中作正极材料,其电极反应式为FeO
42-+3eˉ+4H
2O→Fe(OH)
3+5OHˉ,则该电池总反应的离子方程式为
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OHˉ
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OHˉ
.如图3为高铁酸钾电池和高能碱性电池放电曲线,由此可得出的高铁酸钾电池的优点有
放电时间长
放电时间长
、
工作电压稳定
工作电压稳定
.