Question

【题目】高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，可作为水处理剂和高容量电池材料．
（1）FeO42﹣与水反应的方程式为4FeO42﹣+10H2O4Fe（OH）3+8OH﹣+3O2↑，K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有；
（2）与MnO2﹣Zn电池类似，K2FeO4﹣Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为；
（3）将适量K2FeO4配制成c（FeO42﹣）=1.0×10﹣3molL﹣1（1.0mmolL﹣1）的试样，FeO42﹣在水溶液中的存在形态如图所示．下列说法正确的是（填字母）

A.不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B.改变溶液的pH，当溶液由pH=10降至pH=4的过程中，HFeO4﹣的分布分数先增大后减小
C.向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H2FeO4+OH﹣=HFeO4﹣+H2O
D.pH约为2.5 时，溶液中H3FeO4+和HFeO4﹣比例相当
（4）HFeO4﹣═H++FeO42﹣的电离平衡常数表达式为K，其数值接近（填字母）．
A.10﹣2.5
B.10﹣6
C.10﹣7
D.10﹣10
（5）25℃时，CaFeO4的Ksp=4.536×10﹣9 ， 若要使100mL，1.0×10﹣3molL﹣1的K2FeO4溶液中的c（FeO42﹣ ）完全沉淀（一般认为离子浓度小于1×10﹣5molL﹣1时上为完全沉淀），则理论需控制溶液中Ca2+浓度至少为 ．

Answer 1

【答案】
（1）能够消毒杀菌，同时FeO42﹣被还原成Fe3+ ， Fe3+水解形成Fe（OH）3胶体，能够吸附水中悬浮杂质
（2）FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣
（3）BD
（4）C
（5）4.536×10﹣5mol?L﹣1
【解析】解：（1）高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂，起到杀菌消毒作用，同时FeO42﹣ 被还原成Fe3+ ， Fe3+水解形成Fe（OH）3胶体，具有吸附悬浮杂质的作用；
所以答案是：能够消毒杀菌，同时FeO42﹣ 被还原成Fe3+ ， Fe3+水解形成Fe（OH）3胶体，能够吸附水中悬浮杂质；
（2.）正极是FeO42﹣发生还原反应生成氢氧化铁，电极反应式为：FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣ ， 所以答案是：FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣；
（3.）A、不同PH值时，溶液中铁元素的存在形态及种数不相同，比如在PH值等于6时，就只有两种形态，故A错误；
B．根据图片知，改变溶液的pH，当溶液由pH=10降至pH=4的过程中，HFeO4﹣的分布分数先增大后减小，故正确；
C．向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO4﹣+OH﹣=FeO42﹣+H2O，故错误；
D．根据图片知pH约为2.5 时，溶液中H3FeO4+和HFeO4﹣比例相当，故正确；
故选BD；
（4.）HFeO4﹣H++FeO42﹣的电离平衡常数表达式为K= ，根据图象知，等HFeO4﹣和FeO42﹣
浓度相等时，溶液中氢离子浓度接近中性，所以K接近10﹣7 ，
所以答案是：C；
（5.）25℃时，CaFeO4的Ksp=4.536×10﹣9 ， 若要使100mL1.0×10﹣3molL﹣1的K2FeO4溶液中的c（FeO42﹣ ）完全沉淀，理论上至少要加入的Ca（OH）2的物质的量= = =4.536×10﹣5 ， 所以答案是：4.536×10﹣5molL﹣1 ．
【考点精析】认真审题，首先需要了解化学平衡状态本质及特征(化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）)，还要掌握弱电解质在水溶液中的电离平衡(当弱电解质分子离解成离子的速率等于结合成分子的速率时，弱电解质的电离就处于电离平衡状态；电离平衡是化学平衡的一种，同样具有化学平衡的特征．条件改变时平衡移动的规律符合勒沙特列原理)的相关知识才是答题的关键．