高鐵*鉀（K2FeO4）是一種高效多功能水處理劑，具有極強的氧化*。（1）已知：4FeO42-+10H2O4F...

問題詳情：

高鐵*鉀（K2FeO4）是一種高效多功能水處理劑，具有極強的氧化*。

（1）已知：4FeO42-+10H2O 4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑。K2FeO4在處理水的過程中所起的作用有                                                                       。

   同濃度的高鐵*鉀在pH為4．74、7．00、11．50的水溶液中最穩定的是pH=        的溶液。

（2）高鐵*鉀有以下幾種常見製備方法：

   ①幹法制備K2FeO4的反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為____        。

   ②濕法制備中，若Fe（NO3）3加入過量，在鹼*介質中K2FeO4與Fe3+發生氧化還原反應生成K3FeO4，此反應的離子方程式：                                         。

   ③製備中間產物Na2FeO4，可採用的裝置如圖所示，則陽極的電極反應

式為                。

（3）比亞迪雙模電動汽車使用高鐵電池供電，其總反應為：  

    3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH

    放電時負極材料為       ，正極反應為：                 。

（4） 25℃時，CaFeO4的Ksp=4．54×l0-9，若要使1000 L，含有2．0×l0－4 mol·L-l K2FeO4的廢水中有CaFeO4沉澱產生，理論上至少加入Ca（OH）2的物質的量為     mol。

【回答】

【知識點】氧化還原反應規律、電化學、難溶物的沉澱溶解平衡 B3  F3  H5

【*解析】(1)K2FeO4具有強氧化*，能夠消毒殺菌；同時FeO42－ 被還原成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質。11．50

（2）

①3:1（2分）

② 2FeO42－＋Fe3+＋8OH－＝3FeO43－＋4H2O（2分）

③Fe+8OH－－6e─=FeO42─+4H2O（2分）

（3）Zn（1分）   FeO42－+4H2O+3e－== Fe(OH)3+5OH－（2分）

（4）2.27×10-2（2分）

  解析：(1)所給方程式體現了K2FeO4具有強氧化*，能夠消毒殺菌，同時FeO42－ 被還原成Fe3+；結合膠體的*質想到第二點：Fe3+水解形成Fe(OH)3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質。      根據反應方程式可知*會促進K2FeO4水解，而鹼會抑制K2FeO4水解，所以在鹼*強的溶液中能穩定存在。

（2）

①反應Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O中，Fe元素化合價升高，化合價由+3價升高到+6價被氧化，N元素化合價由+5價降低到+2價，氧化劑與還原劑的物質的量之比為3：1，

② 根據提示：2FeO42－＋Fe3+＋8OH－＝3FeO43－＋4H2O

③製備中間產物Na2FeO4利用電解法，結合陽極發生氧化反應得：Fe+8OH－－6e─=FeO42─+4H2O

（3）放電時為原電池，鋅的化合價升高鋅做負極；正極發生的電子的反應： FeO42－+4H2O+3e－== Fe(OH)3+5OH－

（4）至少加入Ca（OH）2的物質的量為：=2.27×10-2（mol)

【思路點撥】本題考查了氧化還原反應規律、電化學、難溶物的沉澱溶解平衡，注意根據題目提示進行分析解答。

知識點：氧化還原反應

題型：綜合題