Question

高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂．
（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是

杀菌消毒

和

吸附悬浮物

．
（2）将适量K₂FeO₄配制成c（FeO₄^2-）=1.0×10^-3mol?L^-1（1.0mmol?L^-1）的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO₄^2-）的变化，结果见图Ⅰ．题（1）中的反应为FeO₄^2-变化的主反应，该反应的△H

＞

0．
（3）FeO₄^2-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ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=

c(H+)．c(FeO42-)

c(HFeO4-)

，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，理论上至少要加入的Ca（OH）₂的物质的量为

4.536×10^-5

mol，[完全沉淀后溶液中残留的c（FeO₄^2- ）为

1×10^-5mol/L

．

Answer 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）温度越高，相同时间内FeO₄^2-浓度变化越快，高铁酸钾溶液平衡时FeO₄^2-浓度越小；温度越高FeO₄^2-浓度越小，正向反应是吸热反应；
（3）根据图象的内容来分析图象所描述的意义；
（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，形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用；
故答案为：杀菌消毒、吸附悬浮物；
（2）由图1数据可知，温度越高，相同时间内FeO₄^2-浓度变化越快，高铁酸钾溶液平衡时FeO₄^2-浓度越小，温度越高FeO₄^2-浓度越小，正向反应是吸热反应；
故答案为：＞；
（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=

c(H+)．c(FeO42-)

c(HFeO4-)

，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(H+)．c(FeO42-)

c(HFeO4-)

，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=

KSP

c(FeO42-)

×0.1L=

4.536×10-9

1.0×10-5

mol/L×0.1L=4.536×10^-5，[完全沉淀后溶液中残留的c（FeO₄^2- ）为 1×10^-5mol/L，
故答案为：4.536×10^-5，1×10^-5mol/L．

点评：本题考查了溶度积常数、电离平衡等知识点，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．