工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。

(1)上述反应的平衡常数表达式:K=                                      

(2)室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化。在               溶液中PbSO4转化率较大,理由是

                                                                              

(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三:

    假设一:全部为PbCO3

    假设二:                                             

    假设三:                                             

(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究:

     ①定性研究:请你完成下表中内容

实验步骤(不要求写出具体操作过程)

预期的实验现象和结论

取一定量样品充分干燥,

②定量研究:取26.7 mg的干燥样品,加热,测  

得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学

由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否

同意该同学的结论,并简述理由:        

                                          


高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂,具有极强的氧化性。

(1)已知:4FeO42-+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有                                                                      

   同浓度的高铁酸钾在pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中最稳定的是pH=        的溶液。

(2)高铁酸钾有以下几种常见制备方法:

干法

Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

湿法 

强碱性介质中,Fe(NO33与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液

电解法

制备中间产物Na2FeO4,再与KOH溶液反应

   ①干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____       

   ②湿法制备中,若Fe(NO33加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:                                         

   ③制备中间产物Na2FeO4,可采用的装置如图所示,则阳极的电极反应

式为               

(3)比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电,其总反应为:  

    3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

    放电时负极材料为       ,正极反应为:                

(4) 25℃时,CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9,若要使1000 L,含有2.0×l0-4 mol·L-l K2FeO4的废水中有CaFeO4沉淀产生,理论上至少加入Ca(OH)2的物质的量为     mol。

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