Question

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）具有極強(qiáng)的氧化性，可作為水處理劑和高容量電池材料．
（1）FeO42﹣與水反應(yīng)的方程式為4FeO42﹣+10H2O4Fe（OH）3+8OH﹣+3O2↑，K2FeO4在處理水的過(guò)程中所起的作用有；
（2）與MnO2﹣Zn電池類似，K2FeO4﹣Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為；
（3）將適量K2FeO4配制成c（FeO42﹣）=1.0×10﹣3molL﹣1（1.0mmolL﹣1）的試樣，F(xiàn)eO42﹣在水溶液中的存在形態(tài)如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（填字母）

A.不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態(tài)
B.改變?nèi)芤旱膒H，當(dāng)溶液由pH=10降至pH=4的過(guò)程中，HFeO4﹣的分布分?jǐn)?shù)先增大后減小
C.向pH=8的這種溶液中加KOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：H2FeO4+OH﹣=HFeO4﹣+H2O
D.pH約為2.5 時(shí)，溶液中H3FeO4+和HFeO4﹣比例相當(dāng)
（4）HFeO4﹣═H++FeO42﹣的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為K，其數(shù)值接近（填字母）．
A.10﹣2.5
B.10﹣6
C.10﹣7
D.10﹣10
（5）25℃時(shí)，CaFeO4的Ksp=4.536×10﹣9 ， 若要使100mL，1.0×10﹣3molL﹣1的K2FeO4溶液中的c（FeO42﹣ ）完全沉淀（一般認(rèn)為離子濃度小于1×10﹣5molL﹣1時(shí)上為完全沉淀），則理論需控制溶液中Ca2+濃度至少為 ．

Answer 1

【答案】
（1）能夠消毒殺菌，同時(shí)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(zhì)
（2）FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣
（3）BD
（4）C
（5）4.536×10﹣5mol?L﹣1
【解析】解：（1）高鐵酸鉀（K2FeO4）具有極強(qiáng)的氧化性，是一種優(yōu)良的水處理劑，起到殺菌消毒作用，同時(shí)FeO42﹣ 被還原成Fe3+ ， Fe3+水解形成Fe（OH）3膠體，具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用；
所以答案是：能夠消毒殺菌，同時(shí)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(zhì)；
（2.）正極是FeO42﹣發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧化鐵，電極反應(yīng)式為：FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣ ， 所以答案是：FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣；
（3.）A、不同PH值時(shí)，溶液中鐵元素的存在形態(tài)及種數(shù)不相同，比如在PH值等于6時(shí)，就只有兩種形態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖片知，改變?nèi)芤旱膒H，當(dāng)溶液由pH=10降至pH=4的過(guò)程中，HFeO4﹣的分布分?jǐn)?shù)先增大后減小，故正確；
C．向pH=8的這種溶液中加KOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：HFeO4﹣+OH﹣=FeO42﹣+H2O，故錯(cuò)誤；
D．根據(jù)圖片知pH約為2.5 時(shí)，溶液中H3FeO4+和HFeO4﹣比例相當(dāng)，故正確；
故選BD；
（4.）HFeO4﹣H++FeO42﹣的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ，根據(jù)圖象知，等HFeO4﹣和FeO42﹣
濃度相等時(shí)，溶液中氫離子濃度接近中性，所以K接近10﹣7 ，
所以答案是：C；
（5.）25℃時(shí)，CaFeO4的Ksp=4.536×10﹣9 ， 若要使100mL1.0×10﹣3molL﹣1的K2FeO4溶液中的c（FeO42﹣ ）完全沉淀，理論上至少要加入的Ca（OH）2的物質(zhì)的量= = =4.536×10﹣5 ， 所以答案是：4.536×10﹣5molL﹣1 ．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）)，還要掌握弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡(當(dāng)弱電解質(zhì)分子離解成離子的速率等于結(jié)合成分子的速率時(shí)，弱電解質(zhì)的電離就處于電離平衡狀態(tài)；電離平衡是化學(xué)平衡的一種，同樣具有化學(xué)平衡的特征．條件改變時(shí)平衡移動(dòng)的規(guī)律符合勒沙特列原理)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．