题目内容
【题目】K2FeO4是一种集氧化、吸附、絮凝、消毒、杀菌、除臭等功能于一体的绿色高效水处理剂，已成为多个领域不可短缺的物质之一，工业制备工艺如图所示，回答下列问题：
（1）在湿法制备Na2FeO4工艺中，请写出氯碱工业过程中用惰性电极电解饱和NaCl溶液的离子方程式：___；NaClO与FeCl3在碱性条件下制备Na2FeO4的反应中被氧化的原子与被还原的原子个数比为____；可循环使用的物质为___（任写一种）。
（2）电解法制备Na2FeO4工艺中，阳极材料为铁平板，在使用前要经过粗砂和细砂打磨抛光，其目的为____；钛合金材料作阴极，电解质溶液为NaOH溶液，请写出阳极电极反应式：____。
（3）干法制备Na2FeO4工艺是最早发现的制备工艺，请写出NaClO固体、Fe(NO3)3·9H2O晶体、NaOH固体在高温熔融的条件下制备Na2FeO4的化学方程式：_____。
（4）请写出由Na2FeO4制备K2FeO4的化学方程式：____；请说明该反应能发生的原因：____。
（5）粗K2FeO4提纯时用-5℃饱和KOH的原因____；K2FeO4是绿色水处理剂，能对水起到杀菌、消毒，又能起到净水的作用，其原因为_____。
【答案】2Cl+2H2O
2OH+Cl2↑+H2↑ 2∶3 NaCl或NaOH或KOH 除去电极（阳极材料铁平板）表面的油漆或氧化膜 Fe-6e+8OH＝FeO42-+4H2O 2Fe(NO3)3·9H2O+10NaOH+3NaClO
2Na2FeO4+3NaCl+23H2O+6NaNO3 Na2FeO4+2KOH＝K2FeO4↓+2NaOH K2FeO4在碱性溶液中的溶解度比Na2FeO4小得多，故可沉淀析出 降低K2FeO4溶解度，减少产品的损耗 K2FeO4有强的氧化性，对水能起到杀菌、消毒的作用，发生反应后生成的Fe3+发生水解形成Fe(OH)3胶体，有絮凝作用，又能达到净水的目的
【解析】
(1)氯碱工业中电解饱和食盐水属于放氢生碱型，离子方程式为2Cl+2H2O
2OH+Cl2↑+H2↑，NaClO与FeCl3制备Na2FeO4，应该是NaClO把FeCl3氧化成Na2FeO4，氯降低2价，铁升高3价，被氧化的原子与被还原的原子个数比为2∶3；生成粗K2FeO4时生成了NaOH，可用于循环制备NaClO；制备NaClO时有NaCl生成，NaCl可用于循环制备NaOH；K2FeO4提纯后的KOH可用于制取粗K2FeO4。
(2)铁平板在放置过程中，表面会有油污，或被氧化，在使用前要经过粗砂和细砂打磨抛光是除去表面的油漆或氧化膜。电解质溶液为NaOH溶液，铁做阳极，生成Na2FeO4，阳极反应式为：Fe-6e+8OH＝FeO42-+4H2O。
(3)反应物产物都已给出，根据Fe从+3价升高到+6价，Cl从+1价降到-1价，利用化合价升降守恒配平方程式：2Fe(NO3)3·9H2O+10NaOH+3NaClO
2Na2FeO4+3NaCl+23H2O+6NaNO3。
(4)从工艺流程可以看出加入KOH，Na2FeO4转变成K2FeO4，所以反应为Na2FeO4+2KOH＝K2FeO4↓+2NaOH；K2FeO4在碱性溶液中的溶解度比Na2FeO4小得多，故可沉淀析出。
(5)温度越低，K2FeO4溶解度越小；K2FeO4有强的氧化性，能使蛋白质变性，对水有杀菌、消毒的作用，发生反应后生成的Fe3+能发生水解形成Fe(OH)3胶体，有絮凝作用，又能达到净水的目的。
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【题目】某工厂的氨氮废水中主要含有
，可用电化学氧化法加以处理。
（1）图1是电化学氧化法的原理示意图。a的电极反应式是_____________。
（2）研究显示，其他条件不变时，不同
下氨氮的去除量如图2所示。已知：
与
相比，在电极表面的吸附效果更好。结合平衡移动原理和图中数据，解释从5到9时氨氮去除量增大的原因：______________。
（3）在电解废水的过程中，
会经历“
”的过程。其他条件相同、的浓度不同时，废水中氨氮脱除效率的实验结果如下：
| 400 | 100 |
电解时间/h | 0.5 | 0.5 |
氨氮脱除效率/（ | 2.40.8 |
①其它条件相同、适当提高的浓度，可以显著增大废水中的脱除效率。
用化学用语解释原因：____________、
。
②图2中，
时，废水中去除量下降，可能的原因是：_______________。
