Question

【題目】(1)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應體系中有六種粒子：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO42-、Cl－、H2O。

①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀反應的離子方程式：________________________。

②每生成1 mol FeO42-轉(zhuǎn)移________ mol電子，若反應過程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為________ mol。

③低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4)，原因是________________________________________________________________。

(2)地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。文獻報道某課題組模擬地下水脫氮過程，利用Fe粉和KNO3溶液反應，探究脫氮原理及相關因素對脫氮速率的影響。如圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過程中，測出的溶液中相關離子濃度、pH隨時間的變化關系(部分副反應產(chǎn)物曲線略去)。請根據(jù)圖中信息寫出t1時刻前該反應的化學方程式為[用Fe和HNO3(稀)反應表示]______________________________________。

Answer 1

【答案】2Fe(OH)3＋ 3ClO－＋ 4OH－=2FeO42—＋3Cl－＋ 5H2O30.15 mol該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O

【解析】

（1）①高鐵酸鉀是生成物，氫氧化鐵是反應物，根據(jù)高鐵酸鉀和氫氧化鐵中鐵元素化合價的變化知氫氧化鐵是還原劑，而氧化劑得電子反應后元素的化合價降低，根據(jù)所給離子中化合價變化的另一種元素是氯，且次氯酸根離子作反應物，氯離子作生成物，所以離子方程式為2Fe(OH)3＋ 3ClO－＋ 4OH－=2FeO42—＋3Cl－＋ 5H2O，

因此，本題正確答案是：2Fe(OH)3＋ 3ClO－＋ 4OH－=2FeO42—＋3Cl－＋ 5H2O；
②反應中Fe元素化合價由+3價升高到+6，故每生成1mol FeO42—轉(zhuǎn)移電子，1mol×(6-3)=3mol，還原產(chǎn)物為Cl-，若反應過程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為=0.15mol，

因此，本題正確答案是：3 ；0.15 mol；

③該溫度下，K2FeO4比Na2FeO4的溶解度更小，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4)，

因此，本題正確答案是：該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度��；

（2）由圖像可知反應的產(chǎn)物有Fe2+、NH4+和NO氣體，所以該反應的離子方程式是：4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O，

因此，本題正確答案是：4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O。