高铁酸钾(K2FeO4)具有极高的氧化性,对环境无不良影响,被人们称为“绿色化学”试剂.某校化学兴趣小组对高铁酸钾进行了如下探究.
I、高铁酸钾制备:
①在一定温度下,将氯气通入KOH溶液中制得次氯酸钾溶液;②在剧烈搅拌条件下,将Fe(NO33 分批加入次氯酸钾溶液中,控制反应温度,以免次氯酸钾分解;③加 KOH至饱和,使K2FeO4 充分析出,再经纯化得产品.
(1)温度过高会导致次氯酸钾分解生成两种化合物,产物之一是氯酸钾(KClO3),此反应化学方程式是
3KClO=KClO3+2KCl
3KClO=KClO3+2KCl

(2)制备过程的主反应为(a、b、c、d、e、f为化学计量系数):aFe (OH) 3+b ClO-+cOH-=d FeO42-+e Cl-+f H2O,则a:f=
2:5
2:5

II、探究高铁酸钾的某种性质:
实验1:将适量K2FeO4分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0mmol?L-1(1mmol?L-1=10-3mol?L-1)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:800min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 1.0mmol?L-1 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.
(3)实验1的目的是
探究高铁酸钾在不同pH溶液中的稳定性(或与水反应的速率)
探究高铁酸钾在不同pH溶液中的稳定性(或与水反应的速率)

(4)实验2可得出的结论是
温度越高,高铁酸钾越不稳定(或温度越高,高铁酸钾与水反应的速率越快)
温度越高,高铁酸钾越不稳定(或温度越高,高铁酸钾与水反应的速率越快)

(5)高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.
由图1可知,800min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
PH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使上述平衡向左移动
PH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使上述平衡向左移动

Ⅲ、用高铁酸钾作高能电池的电极材料:
Al-K2FeO4电池是一种高能电池(以氢氧化钾为电解质溶液),该电池放电时负极反应式是:
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
 0  19243  19251  19257  19261  19267  19269  19273  19279  19281  19287  19293  19297  19299  19303  19309  19311  19317  19321  19323  19327  19329  19333  19335  19337  19338  19339  19341  19342  19343  19345  19347  19351  19353  19357  19359  19363  19369  19371  19377  19381  19383  19387  19393  19399  19401  19407  19411  19413  19419  19423  19429  19437  203614 

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