题目内容

高铁酸钾易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上常用如下方法制备高铁酸钾:以铁丝网为阳极电解溶液,然后在阳极液中加入50%的KOH溶液,充分反应后,过滤、用异丙醇洗涤、干燥,即可制得。
(1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是___________________。
(2)用异丙醇代替水洗涤产品的好处是____________________。
(3)最近,工业上又用铁的氧化物代替铁丝网制备高铁酸盐,其优点是价廉易得且可提高电能的使用效率。则用作阳极的电极反应式为________________;若通过相同的电流,分别用铁丝网、作阳极制得的高铁酸钾的质量之比为_____________。
(4)探究高铁酸钾的某种性质。
【实验1】将适量K2FeO4固体分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0 mmol/L(1 mmol/L =10-3 mol/L)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800 min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变)。
【实验2】将适量 K2FeO4溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42-浓度为 1.0 mmol/L的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2。则
①实验1的目的是______________________;
②实验2可得出的结论是_____________________;
③高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。由图1可知,
800 min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是_____________________。
(1)其中的Fe元素为+6价,易得电子(或其他合理答案)
(2)减少洗涤时产品的损失且产品易干燥(或其他合理答案)
(3)Fe2O3+10OH--6e=2FeO42-+5H2O;1∶2
(4)①研究FeO42-在不同pH溶液中的稳定性(或反应的速率);②温度越高,FeO42-越不稳定(或与水反应的速率越快);③pH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使平衡向左移动 
练习册系列答案
相关题目
铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物.
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法.实验中称取0.54g FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换.交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol?L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL.计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中的x值:
n(OH-)=n(H+)=n(Cl-)=0.0250L×0.40 mol?L-1=0.010 mol,
0.54g
56+35.5x
×x
=0.010mol,x=3
n(OH-)=n(H+)=n(Cl-)=0.0250L×0.40 mol?L-1=0.010 mol,
0.54g
56+35.5x
×x
=0.010mol,x=3
(列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物的样品,采用上述方法测得n(Fe)﹕n(Cl)=1﹕2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为
10%
10%
.在实验室中,FeCl2可用铁粉和
盐酸
盐酸
反应制备,FeCl3可用铁粉和
氯气
氯气
反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2Fe3++2I-=2Fe2++I2

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3 和KClO在强碱性条件下反应可生成K2FeO4,其反应的离子方程式为
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
.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
FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
.该电池总反应的离子方程式为
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网