(2010?安徽模擬)高鐵酸鉀(K
2FeO
4)是一種集氧化、吸附、絮凝、殺菌、滅菌、去濁、脫色、除臭為一體的新型、高效、綠色環(huán)保的多功能水處理劑.近十幾年來,我國對高鐵酸鉀在飲用水處理中的應(yīng)用的研究也不斷深入,已取得可喜成果.比較理想的制備方法是次氯酸鹽氧化法:先向KOH溶液中通入足量Cl
2制備次氯酸鉀飽和溶液,再分次加入KOH固體,得到次氯酸鉀強(qiáng)堿性飽和溶液,加入三價鐵鹽,合成高鐵酸鉀.
(1)向次氯酸鉀強(qiáng)堿飽和溶液中加入三價鐵鹽發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
①Fe
3++3OH
-=Fe(OH);②
2Fe(OH)3+3ClO-+10OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O
2Fe(OH)3+3ClO-+10OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O
.
(2)高鐵酸鉀溶于水能釋放大量的原子氧,從而非常有效地殺滅水中的病菌和病毒,與此同時,自身被還原成新生態(tài)的Fe(OH)
3,這是一種品質(zhì)優(yōu)良的無機(jī)絮凝劑,能高效地除去水中的微細(xì)懸浮物.將適量K
2Fe
2O
4溶液于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO
2-4)=1.0mmol?L
-1試樣,將試樣分別置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中,測定c(FeO+2-
4)的變化,結(jié)果見圖.高鐵酸鉀與水反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
4FeO2-4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑
4FeO2-4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑
,該反應(yīng)的△H
>
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0(填“>”“<”或“=”).
(3)高鐵酸鹽還是一類環(huán)保型高性能電池的材料,用它做成的電池能量高,放電電流大,能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反應(yīng)為:3Zn+2K
2FeO
4+8H
2O
3Zn(OH)
3+2Fe(OH)
3+4KOH該電池放電時的負(fù)極反應(yīng)式為
Zn+2OH--2e-=Zn(OH)
Zn+2OH--2e-=Zn(OH)
,若外電路有5.418×10
22個電子通過,則正極有
5.94
5.94
g高鐵酸鉀參與反應(yīng).
(4)測定某K
2FeO
4溶液濃度的實驗步驟如下:
步驟1:準(zhǔn)確量取V mL K
2FeO
4溶液加入到錐形瓶中
步驟2:在強(qiáng)堿性溶液中,用過量CrO
-2與FeO
2-4反應(yīng)生成Fe(OH)
3和CrO
2-4步驟3:加足量稀硫酸,使CrO
2-4轉(zhuǎn)化為Cr
2O
2-7,CrO
-2轉(zhuǎn)化為Cr
3+,F(xiàn)e(OH)
3轉(zhuǎn)化為Fe
2+步驟4:加入二苯胺磺酸鈉作指示劑,用c mol?L
-1(NH
4)
2Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗(NH
4)
2Fe(SO
4)
2溶液V
1mL.
①滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
.
②原溶液中K
2FeO
4的濃度為
(用含字母的代數(shù)式表示).