Question

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．
（1）已知：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂．K₂FeO₄在處理水的過程中所起的作用有______、______．
（2）將適量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO₄^2-）=1.0mmol?L^-1的試樣，將試樣分別置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，測(cè)定c（FeO₄^2-）的變化，結(jié)果見圖Ⅰ．該實(shí)驗(yàn)的目的是______；發(fā)生反應(yīng)的△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）．

（3）FeO₄^2-在水溶液中的存在形態(tài)如圖Ⅱ所示．下列說法正確的是______（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．向pH=10的這種溶液中加硫酸至pH=2，HFeO₄^-的分布分?jǐn)?shù)逐漸增大
C．向pH=6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^-=FeO₄^2-+H₂O
（4）高鐵酸鉀還制作可充電電池，原理為：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O 3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，寫出該電池充電時(shí)陽極電極反應(yīng)式______．

Answer 1

【答案】分析：（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，形成膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用；
（2）由圖1數(shù)據(jù)可知，將試樣分別置于不同溫度的恒溫水浴中，來測(cè)定c（FeO₄^2-）的變化，顯然是確定溫度對(duì)FeO₄^2-濃度的影響情況；溫度越高，相同時(shí)間內(nèi)FeO₄^2-濃度變化越快，高鐵酸鉀溶液平衡時(shí)FeO₄^2-濃度越�。粶囟仍礁逨eO₄^2-濃度越小，正向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）根據(jù)圖象的內(nèi)容來分析圖象所描述的意義；
（4）依據(jù)原電池反應(yīng)，3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OHˉ；原電池的負(fù)極上鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上FeO₄^2-+發(fā)生還原反應(yīng)；電解池陽極解原電池正極；
解答：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，形成膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用；
故答案為：殺菌消毒、吸附懸浮物；
（2）由圖1數(shù)據(jù)可知，溫度越高，相同時(shí)間內(nèi)FeO₄^2-濃度變化越快，高鐵酸鉀溶液平衡時(shí)FeO₄^2-濃度越小，溫度越高FeO₄^2-濃度越小，正向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
故答案為：探究溫度對(duì)FeO₄^2-濃度的影響；＞；
（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、向pH=10的這種溶液中加硫酸至pH=2，HFeO₄^-的分布分?jǐn)?shù)先增大隨后又減小，故B錯(cuò)誤；
C、pH=6的這種溶液中，鐵元素的存在形態(tài)有HFeO₄^-和FeO₄^2-，加KOH溶液，只有HFeO₄^-能反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：HFeO₄^-+OH^-=FeO₄^2-+H₂O，故C正確；
故答案為：C；
（4）反應(yīng)原理為：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O 3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極電極反應(yīng)式為：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O→Fe（OH）₃+5OHˉ；負(fù)極電極反應(yīng)為：Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；充電為電解池反應(yīng)為，該電池充電時(shí)陽極連接原電池的正極：電極反應(yīng)式，F(xiàn)e（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
故答案為：Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、氧化還原反應(yīng)、電解原理的應(yīng)用，原電池的工作原理的應(yīng)用，電極反應(yīng)，電極產(chǎn)物的判斷等，難度中等，要求學(xué)生要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和靈活運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力．注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．