Question

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有很強(qiáng)的氧化性，在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用．
（1）K₂FeO₄常用做高效水處理劑，其兩種作用分別是______．[已知：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O?Fe（OH）₃+5OH^-]
（2）制備K₂FeO₄可以采用濕式氧化法，流程如圖：

①完成氧化工序的離子方程式：□ClO^-+□Fe³⁺□______═□FeO₄^2-+□Cl^-+□______．
②除雜工序目的是除去Na₂FeO₄溶液中的雜質(zhì)，除去的雜質(zhì)主要有______（寫化學(xué)式）．
③轉(zhuǎn)化工序控制在某溫度下進(jìn)行，則該溫度下溶解度：Na₂FeO₄______K₂FeO₄（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)電解法制取K₂FeO₄，裝置如圖．

①此裝置中電源的負(fù)極是______（填“a”或“b”）．
②陽極的電極反應(yīng)式為______．
（4）已知K₂FeO₄稀溶液中存在如下平衡：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂實(shí)驗(yàn)測得K₂FeO₄溶液濃度與溫度和pH的關(guān)系分別如圖：

①由圖I可得出的結(jié)論：該反應(yīng)的△H______　0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②圖Ⅱ中pH₁______pH₃（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

（1）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有極強(qiáng)的氧化性，是一種優(yōu)良的水處理劑，起到殺菌消毒作用，形成膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用；
故答案為：殺菌消毒、吸附懸浮物；
（2）①反應(yīng)中Fe³⁺→FeO₄^2-，鐵元素化合價(jià)由+3價(jià)升高為+6價(jià)，化合價(jià)總升高3價(jià)，ClO^-→Cl^-，氯元素化合價(jià)由+1降低為-1價(jià)，化合價(jià)總共降低2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6，故Fe³⁺系數(shù)為2，ClO^-系數(shù)為3，由鐵元素守恒可知FeO₄^2-系數(shù)為2，由氯元素守恒可知Cl^-系數(shù)為3，根據(jù)鈉元素守恒可知OH^-系數(shù)為10，由氫元素守恒可知H₂O系數(shù)為5，配平離子方程式：3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5 H₂O，故答案為：3、2、10OH^-、2、3、5H₂O；
②根據(jù)反應(yīng)物和生成物確定雜質(zhì)為NaNO₃、NaCl，故答案為：NaNO₃、NaCl；
③沉淀向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，K₂FeO₄的溶解度更小，故答案為：＞；
（3）①活潑金屬做陽極，金屬失電子，則b為正極，a為負(fù)極，故答案為：a；
②陽極上鐵失電子生成FeO₄^2-，1mol鐵失去6mol電子，電極反應(yīng)式為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，故答案為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
（4）①由圖1數(shù)據(jù)可知，溫度越高，相同時(shí)間內(nèi)FeO₄^2-濃度變化越快，高鐵酸鉀溶液平衡時(shí)FeO₄^2-濃度越小，溫度越高FeO₄^2-濃度越小，正向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：＞；
②pH越小，氫離子濃度越大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，高鐵酸鉀溶液平衡時(shí)FeO₄^2-濃度越小，由圖知pH₁＜pH₃，故答案為：＜．