Question

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）具有極強的氧化性，可作為水處理劑和高容量電池材料．
（1）FeO42﹣與水反應的方程式為4FeO42﹣+10H2O4Fe（OH）3+8OH﹣+3O2↑，K2FeO4在處理水的過程中所起的作用有；
（2）與MnO2﹣Zn電池類似，K2FeO4﹣Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應式為；
（3）將適量K2FeO4配制成c（FeO42﹣）=1.0×10﹣3molL﹣1（1.0mmolL﹣1）的試樣，FeO42﹣在水溶液中的存在形態如圖所示．下列說法正確的是（填字母）

A.不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態
B.改變溶液的pH，當溶液由pH=10降至pH=4的過程中，HFeO4﹣的分布分數先增大后減小
C.向pH=8的這種溶液中加KOH溶液，發生反應的離子方程式為：H2FeO4+OH﹣=HFeO4﹣+H2O
D.pH約為2.5 時，溶液中H3FeO4+和HFeO4﹣比例相當
（4）HFeO4﹣═H++FeO42﹣的電離平衡常數表達式為K，其數值接近（填字母）．
A.10﹣2.5
B.10﹣6
C.10﹣7
D.10﹣10
（5）25℃時，CaFeO4的Ksp=4.536×10﹣9 ， 若要使100mL，1.0×10﹣3molL﹣1的K2FeO4溶液中的c（FeO42﹣ ）完全沉淀（一般認為離子濃度小于1×10﹣5molL﹣1時上為完全沉淀），則理論需控制溶液中Ca2+濃度至少為 ．

Answer 1

【答案】
（1）能夠消毒殺菌，同時FeO42﹣被還原成Fe3+ ， Fe3+水解形成Fe（OH）3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質
（2）FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣
（3）BD
（4）C
（5）4.536×10﹣5mol?L﹣1
【解析】解：（1）高鐵酸鉀（K2FeO4）具有極強的氧化性，是一種優良的水處理劑，起到殺菌消毒作用，同時FeO42﹣ 被還原成Fe3+ ， Fe3+水解形成Fe（OH）3膠體，具有吸附懸浮雜質的作用；
所以答案是：能夠消毒殺菌，同時FeO42﹣ 被還原成Fe3+ ， Fe3+水解形成Fe（OH）3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質；
（2.）正極是FeO42﹣發生還原反應生成氫氧化鐵，電極反應式為：FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣ ， 所以答案是：FeO42﹣+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH﹣；
（3.）A、不同PH值時，溶液中鐵元素的存在形態及種數不相同，比如在PH值等于6時，就只有兩種形態，故A錯誤；
B．根據圖片知，改變溶液的pH，當溶液由pH=10降至pH=4的過程中，HFeO4﹣的分布分數先增大后減小，故正確；
C．向pH=8的這種溶液中加KOH溶液，發生反應的離子方程式為：HFeO4﹣+OH﹣=FeO42﹣+H2O，故錯誤；
D．根據圖片知pH約為2.5 時，溶液中H3FeO4+和HFeO4﹣比例相當，故正確；
故選BD；
（4.）HFeO4﹣H++FeO42﹣的電離平衡常數表達式為K= ，根據圖象知，等HFeO4﹣和FeO42﹣
濃度相等時，溶液中氫離子濃度接近中性，所以K接近10﹣7 ，
所以答案是：C；
（5.）25℃時，CaFeO4的Ksp=4.536×10﹣9 ， 若要使100mL1.0×10﹣3molL﹣1的K2FeO4溶液中的c（FeO42﹣ ）完全沉淀，理論上至少要加入的Ca（OH）2的物質的量= = =4.536×10﹣5 ， 所以答案是：4.536×10﹣5molL﹣1 ．
【考點精析】認真審題，首先需要了解化學平衡狀態本質及特征(化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）)，還要掌握弱電解質在水溶液中的電離平衡(當弱電解質分子離解成離子的速率等于結合成分子的速率時，弱電解質的電離就處于電離平衡狀態；電離平衡是化學平衡的一種，同樣具有化學平衡的特征．條件改變時平衡移動的規律符合勒沙特列原理)的相關知識才是答題的關鍵．