高铁*钾（K2FeO4）是一种高效多功能水处理剂，具有极强的氧化*。（1）已知：4FeO42-+10H2O4F...

问题详情：

高铁*钾（K2FeO4）是一种高效多功能水处理剂，具有极强的氧化*。

（1）已知：4FeO42-+10H2O 4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有                                                                       。

   同浓度的高铁*钾在pH为4．74、7．00、11．50的水溶液中最稳定的是pH=        的溶液。

（2）高铁*钾有以下几种常见制备方法：

   ①干法制备K2FeO4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____        。

   ②湿法制备中，若Fe（NO3）3加入过量，在碱*介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：                                         。

   ③制备中间产物Na2FeO4，可采用的装置如图所示，则阳极的电极反应

式为                。

（3）比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电，其总反应为：  

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

    放电时负极材料为       ，正极反应为：                 。

（4） 25℃时，CaFeO4的Ksp=4．54×l0-9，若要使1000 L，含有2．0×l0－4 mol·L-l K2FeO4的废水中有CaFeO4沉淀产生，理论上至少加入Ca（OH）2的物质的量为     mol。

【回答】

【知识点】氧化还原反应规律、电化学、难溶物的沉淀溶解平衡 B3  F3  H5

【*解析】(1)K2FeO4具有强氧化*，能够消毒杀菌；同时FeO42－ 被还原成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质。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)所给方程式体现了K2FeO4具有强氧化*，能够消毒杀菌，同时FeO42－ 被还原成Fe3+；结合胶体的*质想到第二点：Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质。      根据反应方程式可知*会促进K2FeO4水解，而碱会抑制K2FeO4水解，所以在碱*强的溶液中能稳定存在。

（2）

①反应Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O中，Fe元素化合价升高，化合价由+3价升高到+6价被氧化，N元素化合价由+5价降低到+2价，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1，

② 根据提示：2FeO42－＋Fe3+＋8OH－＝3FeO43－＋4H2O

③制备中间产物Na2FeO4利用电解法，结合阳极发生氧化反应得：Fe+8OH－－6e─=FeO42─+4H2O

（3）放电时为原电池，锌的化合价升高锌做负极；正极发生的电子的反应： FeO42－+4H2O+3e－== Fe(OH)3+5OH－

（4）至少加入Ca（OH）2的物质的量为：=2.27×10-2（mol)

【思路点拨】本题考查了氧化还原反应规律、电化学、难溶物的沉淀溶解平衡，注意根据题目提示进行分析解答。

知识点：氧化还原反应

题型：综合题