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-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有能够消毒杀菌.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)与MnO2-Zn电池� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．

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）FeO₄^2-与水反应的方程式为4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑，K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用有能够消毒杀菌，同时FeO₄^2-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）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FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；
（3）将适量K₂FeO₄配制成c（FeO₄^2-）=1.0×10^-3mol•L^-1（1.0mmol•L^-1）的试样，FeO₄^2-在水溶液中的存在形态如图所示．下列说法正确的是BD（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⁺+FeO₄^2-的电离平衡常数表达式为K，其数值接近C（填字母）．
A．10^-2.5 B．10^-6 C．10^-7 D．10^-10
（5）25℃时，CaFeO₄的K_sp=4.536×10^-9，若要使100mL，1.0×10^-3mol•L^-1的K₂FeO₄溶液中的c（FeO₄^2- ）完全沉淀（一般认为离子浓度小于1×10^-5mol•L^-1时上为完全沉淀），则理论需控制溶液中Ca²⁺浓度至少为4.536×10^-5mol•L^-1．

分析（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，形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用；
（2）正极是FeO₄^2-发生还原反应生成氢氧化铁，电极反应式为：FeO₄^2-+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；
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；
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^-=FeO₄^2-+H₂O
D．根据图片知pH约为2.5 时，溶液中H₃FeO₄⁺和HFeO₄^-比例相当；
（4）平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（5）根据溶度积常数计算．

解答解：（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FeO₄^2- 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；
故答案为：能够消毒杀菌，同时FeO₄^2- 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FeO₄^2-发生还原反应生成氢氧化铁，电极反应式为：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-，故答案为：FeO₄^2-+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^-=FeO₄^2-+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⁺+FeO₄^2-的电离平衡常数表达式为K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（Fe{O}_{4}^{2-}）}{c（HFe{O}_{4}^{-}）}$，根据图象知，等HFeO₄^-和FeO₄^2-
浓度相等时，溶液中氢离子浓度接近中性，所以K接近10^-7，
故答案为：C；
（5）25℃时，CaFeO₄的K_sp=4.536×10^-9，若要使100mL1.0×10^-3mol•L^-1的K₂FeO₄溶液中的c（FeO₄^2- ）完全沉淀，理论上至少要加入的Ca（OH）₂的物质的量=$\frac{{K}_{sp}}{c（Fe{O}_{4}^{2-}）}$=$\frac{4.536×1{0}^{-9}}{1.0×1{0}^{-5}}$=4.536×10^-5，故答案为：4.536×10^-5mol•L^-1．

点评本题考查了溶度积常数、高铁酸钾（K₂FeO₄）的性质等知识点，难度中等，难点是溶度积常数的有关计算，当溶液中离子浓度为1×10^-5mol/L时认为离子完全沉淀，为易错点．

练习册系列答案

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7．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（　　）

	A．	反应物总能量低于生成物总能量时，该反应一定不能发生
	B．	化学键的键能越大，物质的能量越高
	C．	一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变
	D．	应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变

8．下列电子式书写正确的是（　　）

	A．			B．
	C．			D．

5．

某同学设计如图装置，研究非金属元素性质变化规律．
已知：高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气．
（1）如果C中装饱和的H₂S溶液，A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾溶液，反应开始后观察到现象是C中产生淡黄色沉淀，证明氯的非金属性比硫的非金属性强（填“强”或“弱”或“无法判断”）．
（2）利用如图装置证明Cl₂氧化性强于I₂的氧化性．则A中装浓盐酸，B中装入高锰酸钾
粉末，C中装入淀粉KI溶液，则C中现象是淀粉-KI溶液变蓝色
（3）现有浓硝酸、大理石、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用如图装置证明：非金属性：N＞C＞Si．C中装试剂硅酸钠溶液，实验现象为有白色沉淀生成该装置存在不足之处，改进措施为：在B、C之间加一个盛饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶．

12．分子式为C₅H₁₀O并能与新制的Cu（OH）₂浊液反应的有机物有（不含立体异构）（　　）

2．当水和铷与另一碱金属的合金4.2g完全反应时，放出的氢气在标准状况下为0.2g，则合金中另一金属可能是（　　）

9．以下几句话中不正确的有（　　）句
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②卤化氢易溶于水，不易溶于四氯化碳
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④固体分子中一定存在分子间作用力，不一定存在化学键
⑤HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强
⑥F₂、Cl₂、Br₂、I₂的沸点依次升高
⑦金属Mg晶体中，Mg原子的配位数为12； CsCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6
⑧乳酸（

）有一对手性异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子．

	A．	第二周期的核电荷数和最高化合价之间的关系
	B．	烷烃中碳原子数（X）与氢原子数（Y）的关系
	C．	温度大于100℃时，CH₄和C₂H₄的混合气体在氧气中充分燃烧，同温同压下燃烧前后参与反应的气体的体积之和（X）与生成物的气体体积之和（Y）的关系
	D．	燃烧一定质量C₂H₄与C₃H₆的混合气体，消耗O₂的物质的量（Y）与C₃H₆的质量分数（X）的关系

7．将0.2mol/L的氢氧化钡溶液和0.15mol/L的碳酸氢钠溶液等体积混合，则最终所得溶液中各离子浓度大小顺序是（　　）

	A．	c（Ba²⁺）＞c（OH^-）＞c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）		B．	c（OH^-）＞c（Na⁺）＞c（Ba²⁺）＞c（CO₃^2-）
	C．	c（OH^-）＞c（Ba²⁺）＞c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）		D．	c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（Ba²⁺）＞c（CO₃^2-）

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