Question

已知高鐵酸鉀在水中的反應(yīng)為：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．現(xiàn)探究高鐵酸鉀的某種性質(zhì)：

【實(shí)驗(yàn)1】將適量K₂FeO₄固體分別溶解于pH為4.74、7.00、11.50的水溶液中，配得FeO₄^2-濃度為1.0mmol?L^-1（1mmol?L^-1=10^-3mol?L^-1）的試樣，靜置，考察不同初始pH的水溶液對(duì)K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1
【實(shí)驗(yàn)2】將適量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的水溶液中，配制成FeO₄^2-濃度為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，考察不同溫度對(duì)K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2．
（1）實(shí)驗(yàn)1中0～800min內(nèi)反應(yīng)速率最快的是

 

（填序號(hào)）．
a．pH=4.74   b．pH=7.00   c．pH=11.50
（2）實(shí)驗(yàn)2可得出的結(jié)論是

 

；
（3）由圖1可知，800min（均達(dá)平衡），pH=11.50的溶液中高鐵酸鉀最終濃度比pH=4.74的溶液中高，主要原因是

 

；
（4）K₂FeO₄溶于稀硫酸的離子方程式為

 

；
（5）Al-K₂FeO₄電池是一種高能電池（以KOH為電解質(zhì)溶液），該電池放電時(shí)電子流向

 

（填“Al”或“K₂FeO₄”）極，負(fù)極反應(yīng)式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系,原電池和電解池的工作原理,pH的簡(jiǎn)單計(jì)算

專題：

分析：（1）斜率越大，反應(yīng)速率越快；
（2）研究溫度改變，F(xiàn)eO₄^2-的穩(wěn)定性；
（3）用平衡移動(dòng)的原理解釋；
（4）根據(jù)K₂FeO₄與水的反應(yīng)：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑，以及酸與堿的反應(yīng)進(jìn)行書(shū)寫；
（5）原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電子由負(fù)極流向正極，Al在負(fù)極放電，堿性條件下，生成AlO₂^-與H₂O．

解答： 解：（1）斜率越大，反應(yīng)速率越快，故pH=4.74時(shí)，反應(yīng)速率最快，
故答案為：a；
（2）研究溫度改變，F(xiàn)eO₄^2-的穩(wěn)定性；溫度越高，F(xiàn)eO₄^2-越不穩(wěn)定；
故答案為：溫度越高，F(xiàn)eO₄^2-越不穩(wěn)定；
（3）用平衡移動(dòng)的原理解釋，pH=11.50的溶液中OH^-離子濃度大，使平衡向左移動(dòng)，
故答案為：pH=11.50的溶液中OH^-離子濃度大，使平衡向左移動(dòng)；
（4）4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑，F(xiàn)e（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O，OH^-+H⁺=H₂O，故K₂FeO₄溶于稀硫酸的離子方程式為：4FeO₄^2-+20H⁺=4Fe³⁺+10H₂O+3O₂↑，
故答案為：4FeO₄^2-+20H⁺=4Fe³⁺+10H₂O+3O₂↑；
（5）原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電子由負(fù)極流向正極，故電子流向K₂FeO₄，
Al在負(fù)極放電，堿性條件下，生成AlO₂^-與H₂O，電極反應(yīng)式為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：K₂FeO₄，Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)的速率以及平衡的移動(dòng)、離子方程式的書(shū)寫、原電池等知識(shí)的綜合考查，難度較大．側(cè)重學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．