题目内容
高铁酸钾（K2FeO4）有强氧化性，是一种安全性很高的水处理剂．
（1）高铁酸钾中铁元素的化合价是 ，它可以将废水中的亚硝酸钾（KNO2）氧化，同时生成具有吸附性的Fe（OH）3，该反应的化学方程式为 ．
（2）某学习小组用废铁泥（主要成分为Fe3O3、FeO、CuO和少量Fe）制备高铁酸钾的流程如图1：
①作Ⅰ要在通风橱中进行，其原因是 ．
②溶液A中含有的金属阳离子是 ．
③25℃时，若将溶液B中的金属离子完全沉淀，应调节c（H+）小于 ．
（已知：i．Ksp[Fe（OH）3]=2.7×10-39、Ksp[Fe（OH）2]=4.0×10-17、Ksp[Cu（OH）2]=1.6×10-20；ii．溶液中离子浓度小于10-5mol?L-1时，可视为沉淀完全．）
④该小组经多次实验，得到图2结果，他们的实验目的是 ．
（3）高铁酸钾还可以用电解法制取，电解池以铁丝网为阳极，电解液使用氢氧化钾溶液，其阳极反应式为 ．
（1）高铁酸钾中铁元素的化合价是
（2）某学习小组用废铁泥（主要成分为Fe3O3、FeO、CuO和少量Fe）制备高铁酸钾的流程如图1：
①作Ⅰ要在通风橱中进行，其原因是
②溶液A中含有的金属阳离子是
③25℃时，若将溶液B中的金属离子完全沉淀，应调节c（H+）小于
（已知：i．Ksp[Fe（OH）3]=2.7×10-39、Ksp[Fe（OH）2]=4.0×10-17、Ksp[Cu（OH）2]=1.6×10-20；ii．溶液中离子浓度小于10-5mol?L-1时，可视为沉淀完全．）
④该小组经多次实验，得到图2结果，他们的实验目的是
（3）高铁酸钾还可以用电解法制取，电解池以铁丝网为阳极，电解液使用氢氧化钾溶液，其阳极反应式为
考点：制备实验方案的设计,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：（1）根据化合价代数和为零计算得出；
（2）①硝酸被还原为NO、NO2等有毒气体污染空气故应在通风橱中进行实验；
②硝酸过量，铁元素应生成Fe3+，铜为Cu2+；
③操作Ⅱ使Fe3+沉淀，而Cu2+不沉淀留在溶液中，若使B溶液中铜离子沉淀完全，则有，Ksp[Cu（OH）2]=c2（OH-）×c（Cu2+）=1.6×10-20c2（OH-）=1.6×10-20÷10-5
c（OH-）=4×10-8 mol?L-1
c（H+）=.5×10-7 mol?L-1
当氢离子浓度大于等于.5×10-7 mol?L-1时可以认为氢氧化铜沉淀完全；
④实验需要的是产物的生成率（纵坐标），另外还有两个变量分别是温度和反应物的浓度，显然是探究高铁酸钾的生成率随温度、硝酸铁的质量浓度的变化关系；
（3）活泼金属铁为阳极，铁失去电子生成FeO42-，介质为碱性；
（2）①硝酸被还原为NO、NO2等有毒气体污染空气故应在通风橱中进行实验；
②硝酸过量，铁元素应生成Fe3+，铜为Cu2+；
③操作Ⅱ使Fe3+沉淀，而Cu2+不沉淀留在溶液中，若使B溶液中铜离子沉淀完全，则有，Ksp[Cu（OH）2]=c2（OH-）×c（Cu2+）=1.6×10-20c2（OH-）=1.6×10-20÷10-5
c（OH-）=4×10-8 mol?L-1
c（H+）=.5×10-7 mol?L-1
当氢离子浓度大于等于.5×10-7 mol?L-1时可以认为氢氧化铜沉淀完全；
④实验需要的是产物的生成率（纵坐标），另外还有两个变量分别是温度和反应物的浓度，显然是探究高铁酸钾的生成率随温度、硝酸铁的质量浓度的变化关系；
（3）活泼金属铁为阳极，铁失去电子生成FeO42-，介质为碱性；
解答：
解：（1）根据化合价代数和为零计算得出，K2FeO4中，钾元素化合价+1价，氧元素化合价-2价，则金属得到铁元素化合价为+6价；将废水中的亚硝酸钾（KNO2）氧化，同时生成具有吸附性的Fe（OH）3，该反应的化学方程式为：2 K2FeO4+3KNO2+5H2O=2 Fe（OH）3+3KNO3+4KOH；
故答案为：+6；2 K2FeO4+3KNO2+5H2O=2 Fe（OH）3+3KNO3+4KOH；
（2）①硝酸被还原为NO、NO2等有毒气体污染空气故应在通风橱中进行实验；
故答案为：反应产生的氮氧化物有毒；
②硝酸过量，铁元素应生成Fe3+，铜为Cu2+；
故答案为：Fe3+、Cu2+；
③操作Ⅱ使Fe3+沉淀，而Cu2+不沉淀留在溶液中，若使B溶液中铜离子沉淀完全，则有，Ksp[Cu（OH）2]=c2（OH-）×c（Cu2+）=1.6×10-20c2（OH-）=1.6×10-20÷10-5
c（OH-）=4×10-8 mol?L-1
c（H+）=2.5×10-7 mol?L-1
当氢离子浓度大于等于2.5×10-7 mol?L-1时可以认为氢氧化铜沉淀完全；
故答案为：2.5×10-7 mol?L-1；
④实验需要的是产物的生成率（纵坐标），另外还有两个变量分别是温度和反应物的浓度，显然是探究高铁酸钾的生成率随温度、硝酸铁的质量浓度的变化关系；
故答案为：探究高铁酸钾的生成率随温度、硝酸铁的质量浓度的变化关系；
（3）活泼金属铁为阳极，铁失去电子生成FeO42-，介质为碱性，电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O；故答案为：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O；
故答案为：+6；2 K2FeO4+3KNO2+5H2O=2 Fe（OH）3+3KNO3+4KOH；
（2）①硝酸被还原为NO、NO2等有毒气体污染空气故应在通风橱中进行实验；
故答案为：反应产生的氮氧化物有毒；
②硝酸过量，铁元素应生成Fe3+，铜为Cu2+；
故答案为：Fe3+、Cu2+；
③操作Ⅱ使Fe3+沉淀，而Cu2+不沉淀留在溶液中，若使B溶液中铜离子沉淀完全，则有，Ksp[Cu（OH）2]=c2（OH-）×c（Cu2+）=1.6×10-20c2（OH-）=1.6×10-20÷10-5
c（OH-）=4×10-8 mol?L-1
c（H+）=2.5×10-7 mol?L-1
当氢离子浓度大于等于2.5×10-7 mol?L-1时可以认为氢氧化铜沉淀完全；
故答案为：2.5×10-7 mol?L-1；
④实验需要的是产物的生成率（纵坐标），另外还有两个变量分别是温度和反应物的浓度，显然是探究高铁酸钾的生成率随温度、硝酸铁的质量浓度的变化关系；
故答案为：探究高铁酸钾的生成率随温度、硝酸铁的质量浓度的变化关系；
（3）活泼金属铁为阳极，铁失去电子生成FeO42-，介质为碱性，电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O；故答案为：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O；
点评：本题考查物质制备的实验方法，难溶物质溶度积常数的计算分析，图象分析判断和反应速率影响因素分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
计算高手系列答案
相关题目
下列有关物质结构的说法正确的是（ ）
| A、含有离子键的化合物一定是离子化合物 |
| B、分子晶体中一定存在共价键 |
| C、H2O2分子中既存在σ键又存在π键 |
| D、晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 |
某无色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cu2+、CO32-、Cl-、Mg2+中的一种或几种离子．
Ⅰ．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，两组同学分别设计了如图甲、图乙所示的实验．
现需配制1.2mol/L NaOH溶液480mL．