【题目】铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。

(1)铁元素在元素周期表中的位置为________________

(2)等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下反应,产生相同条件下的气体体积比为__________;铁在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为______________________________________________________________

(3)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图:

已知:常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe3+

Fe2+

Al3+

开始沉淀(pH)

2.3

7.5

3.4

完全沉淀(pH)

3.2

9.7

4.4

①加入少量NaHCO3的目的是调节pH,应控制pH的范围为____________

②碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+,可部分水解生成聚合离子[Fe2(OH)4]2+。该水解反应的离子方程式为_______________________________

(4)高铁酸钾(K2FeO4)也是常用的水处理剂。它的制备方法有多种。

①熔融法又称为过氧化钠氧化法。先在高温熔融的条件下制备高铁酸钠:Fe+3Na2O2===Na2FeO4+2Na2O,再将高铁酸钠加入到氢氧化钾溶液里,发生反应:2KOH+Na2FeO4===K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析该反应发生的原因:_________________________________________________________________

②电解法制备高铁酸钾。铁和石墨分别做两个电极的电极材料,氢氧化钠溶液做电解液实现电解制备。阴极的电极材料为__________,写出阳极的电极反应式为_______________________________________________________

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