Question

高鐵酸鉀是20世紀(jì)70年代以來開發(fā)的一種繼臭氧、過氧化氫、二氧化氯之后一種新型水處理劑，它能快速殺滅水中的細(xì)菌和病毒，且不會(huì)生成三氯甲烷、氯代酚等次級(jí)衍生物．高鐵酸根（FeO₄^2-）在溶液中呈紫紅色，溶液的pH對(duì)高鐵酸根穩(wěn)定性的影響很大，當(dāng)pH值為10～11時(shí)非常穩(wěn)定，而當(dāng)pH＜7.5時(shí)，穩(wěn)定性明顯下降，分解放出氧氣，并析出具有高度吸附活性的無機(jī)絮凝劑Fe（OH）₃．電解法制備高鐵酸鉀原理如圖所示．
（1）電解質(zhì)溶液應(yīng)選用

 

A、NaOH溶液  B、NaCl溶液   C、稀硫酸
（2）電解過程中可能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有

 

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（3）生成高鐵酸根（FeO₄^2-）的電極反應(yīng)是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）高鐵酸根（FeO₄^2-）在pH值為10～11時(shí)非常穩(wěn)定，所以電解質(zhì)溶液應(yīng)該呈堿性；
（2）Fe電極反應(yīng)式為Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，C電極上氫離子放電；
（3）鐵失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成高鐵酸根離子．

解答： 解：（1）高鐵酸根（FeO₄^2-）在pH值為10～11時(shí)非常穩(wěn)定，當(dāng)pH＜7.5時(shí)，穩(wěn)定性明顯下降，分解放出氧氣，所以電解質(zhì)溶液應(yīng)該呈堿性，故選A；
（2）Fe電極反應(yīng)式為Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，C電極上氫離子放電生成氫氣，所以看到的現(xiàn)象是鐵電極附近溶液變?yōu)樽霞t色，石墨電極上有無色氣體生成，鐵電極變細(xì)，故答案為：鐵電極附近溶液變?yōu)樽霞t色，石墨電極上有無色氣體生成，鐵電極變細(xì)；
（3）鐵失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成高鐵酸根離子，電極反應(yīng)式為Fe+8OH^--6e^-=FeO₄^2-+4H₂O，故答案為：Fe+8OH^--6e^-=FeO₄^2-+4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題以制備高鐵酸鉀為載體考查了電解池原理，注意：活潑金屬作陽極時(shí)，陽極上金屬失電子而電解質(zhì)溶液中陰離子失電子，陽極電極反應(yīng)式的書寫是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，題目難度中等．