Question

【題目】I．高鐵酸鉀(K2FeO4)具有很強(qiáng)的氧化性，在生產(chǎn)，生活中有廣泛應(yīng)用。

（1）K2FeO4常用做高效水處理劑，其兩種作用分別是_____。

（2）制備K2FeO4可以采用濕式氧化法，流程如圖：

己知：① 溫度較低時(shí)，Cl2通入KOH溶液生成次氯酸鹽；溫度較高時(shí)，Cl2通入KOH溶液生成氯酸鹽；② Fe(NO3)3溶液與KClO溶液在強(qiáng)堿性環(huán)境中生成K2FeO4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

① 該生產(chǎn)工藝應(yīng)在_____（填“溫度較高”或“溫度較低”）的情況下進(jìn)行。

② 寫(xiě)出產(chǎn)生K2FeO4的離子方程式_________。

（3）實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)電解法制取K2FeO4，裝置如圖．

①此裝置中電源的負(fù)極是______（填“a”或“b”）．

②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為______．

II．常溫下，如果取0.1mol/LHA溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），測(cè)得混合溶液的pH=8。試回答以下問(wèn)題：

（1）混合溶液的pH=8的原因_____________（用離子方程式表示）。

（2）混合溶液中由水電離出的c(H+)_____（填“>”、“<”或“=”）0.1mol/LNaOH溶液中由水電離出的c(H+)。

Answer 1

【答案】 FeO42-具有強(qiáng)氧化性，可以消毒，FeO42-被還原成Fe3+,水解生成氫氧化鐵膠體吸附懸浮物，可以凈水 較低溫度 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O a Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O A-+H2OHA+OH- ＞

【解析】試題分析：本題以制備K2FeO4的流程為載體，考查流程的分析，實(shí)驗(yàn)條件的選擇，電解原理的應(yīng)用，鹽類水解離子方程式的書(shū)寫(xiě)，外界條件對(duì)水的電離平衡的影響。

I.（1）K2FeO4常用做高效水處理劑，其兩種作用是：FeO42-具有強(qiáng)氧化性，可以消毒；FeO42-被還原成Fe3+，Fe3+水解生成氫氧化鐵膠體吸附懸浮物，可以凈水。

（2）①根據(jù)題意，溫度較低時(shí)，Cl2通入KOH溶液生成次氯酸鹽；溫度較高時(shí)，Cl2通入KOH溶液生成氯酸鹽。流程中Fe(NO3)3溶液與KClO溶液在強(qiáng)堿性環(huán)境中生成K2FeO4，所以要減少氯酸鹽的生成，該生產(chǎn)工藝應(yīng)在溫度較低的情況下進(jìn)行。

②由流程知堿性KClO濃溶液將Fe（NO3）3氧化生成K2FeO4，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。

（3）根據(jù)裝置圖和目的，在電解裝置中Fe被氧化成FeO42-，所以鐵棒為陽(yáng)極，石墨棒為陰極。①石墨棒與a相連，電源的負(fù)極為a。

②在堿性條件下陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O。

II.（1）0.1mol/LHA溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合，兩者恰好完全反應(yīng)生成NaA，測(cè)得混合溶液的pH=8，說(shuō)明NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽，A-發(fā)生水解，水解的離子方程式為A-+H2OHA+OH-。

（2）混合溶液中由于A-發(fā)生水解，促進(jìn)水的電離；NaOH溶液中NaOH電離出OH-，抑制水的電離，所以混合溶液中由水電離出的c(H+)0.1mol/LNaOH溶液中由水電離出的c(H+)。