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電解高鐵酸鹽（如K₂FeO₄）是一種高效綠色氧化劑，可用于廢水和生活用水的處理．從環(huán)境保護(hù)的角度看，制備高鐵酸鹽較好的方法為電解法：Fe+2NaOH+2H₂O═Na₂FeO₄+H₂↑．
（1）采用鐵片作陽極，NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，電解制備高鐵酸鈉，其電流效率可達(dá)到40%．寫出陽極的電極反應(yīng)式：．
（2）鐵絲網(wǎng)電極是更理想的陽極材料，相同條件下，可將電流效率提高至70%以上，原因是．研究亦發(fā)現(xiàn)，鐵電極在某一電壓范圍內(nèi)會生成Fe₂O₃膜而“鈍化”，鈍化的原因用反應(yīng)式表示為．
（3）FeO₄^2-易與水反應(yīng)生成絮狀氫氧化鐵，也會影響高鐵酸鹽的產(chǎn)率．若以鐵絲網(wǎng)為陽極，在中間環(huán)節(jié)（對應(yīng)圖1中4h后）過濾掉氫氧化鐵，合成過程中FeO₄^2-濃度以及電流效率隨時間的變化如圖1中實(shí)線所示（圖中曲線是每隔1h測得的數(shù)據(jù)）．圖中虛線部分對應(yīng)于沒有過濾氫氧化鐵而連續(xù)電解的情況．下列判斷正確的是
A．過濾掉氫氧化鐵有利于獲得較高濃度的高鐵酸鹽溶液
B．過濾掉氫氧化鐵對電流效率影響不大
C．實(shí)驗(yàn)表明氫氧化鐵的存在影響高鐵酸鹽濃度的增加
D．實(shí)驗(yàn)表明不過濾掉氫氧化鐵，6h后電流效率幾乎為0
（4）堿性條件下，高鐵酸鹽的穩(wěn)定性與溫度有關(guān)（如圖2）．隨溫度升高，高鐵酸鹽產(chǎn)率先增大后減小的原因是．
（5）人們還對用鐵的氧化物作電極制備高鐵酸鹽進(jìn)行了研究，例如以磁鐵礦多孔電極制備高鐵酸鹽，該研究方向的價值在于
A．將1mol Fe₃O₄氧化成高鐵酸鹽需10/3mol電子，可提高電流效率
B．以鐵的氧化物為電極，可以實(shí)現(xiàn)變廢（Fe₃O₄或鐵銹）為寶（高鐵酸鹽）
C．自然界幾乎沒有鐵單質(zhì)，而有大量磁鐵礦，該方法的原料來源廣泛
D．磁鐵礦作為多孔電極不會出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象．

（2011?泰州二模）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型、高效、多功能水處理劑，且不會造成二次污染．已知高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差，工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀的基本流程如下圖所示：

（1）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，濾液1可用作．
（2）上述氧化過程中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：，控制反應(yīng)溫度30℃以下的原因是：．
（3）結(jié)晶過程中加入濃KOH溶液的作用是：．
（4）某溫度下，將Cl₂通入KOH溶液中，反應(yīng)后得到KCl、KClO、KClO₃的混合溶液，經(jīng)測定ClO^-與ClO₃^-離子的物質(zhì)的量之比是1：2，則Cl₂與氫氧化鉀反應(yīng)時，被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為．
（5）實(shí)驗(yàn)測得鐵鹽溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)時間與K₂FeO₄產(chǎn)率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別如下圖1、圖2所示．為了獲取更多的高鐵酸鉀，鐵鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在附近、反應(yīng)時間應(yīng)控制在．

（2010?廣州一模）新型凈水劑高鐵酸鉀（K₂FeO₄）為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定．工業(yè)上制備K₂FeO₄的常用方法有兩種．
方法Ⅰ：次氯酸鹽氧化法，工藝流程如圖．
（1）完成“氧化”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：
FeCl₃+NaOH+NaClO→ Na₂FeO₄+d+d其中氧化劑是（填化學(xué)式）．
（2）“轉(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（3）上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純，操作是：將粗產(chǎn)品用溶解，然后．
方法Ⅱ：電解法．以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極液中加入KOH．
（4）電解時陽極發(fā)生反應(yīng)生成FeO₄^2-，該電極反應(yīng)方程式為．

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是鐵的一種重要化合物，具有極強(qiáng)的氧化性．

（1）將適量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO₄^2-）=1.0×10^-3mol?L^-的試樣，將試樣分別置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，測定c（FeO₄^2-）隨時間變化的結(jié)果如圖1所示．
該實(shí)驗(yàn)的目的是；FeO₄^2-發(fā)生反應(yīng)的△H0（填“＞”“＜”或“=”）
（2）將適量K₂FeO₄分別溶解于pH=4.74、7.00、11.50的水溶液中，配制成c（FeO₄^2-）=1.0×10^-3 mol?L^-的試樣，靜置，考察不同初始pH的水溶液對K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，其變化圖象見圖2，800min時，在pH=11.50的溶液中，K₂FeO₄的濃度比在pH=4.74的溶液中高，主要原因是．
（3）電解法是工業(yè)上制備K₂FeO₄的一種方法．以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極溶液中加入KOH，即在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀（K₂FeO₄），說明．電解時陽極發(fā)生反應(yīng)生成FeO₄^2-，該電極反應(yīng)式為．
（4）與MnO₂-Zn電池類似，K₂FeO₄-Zn也可以組成高鐵電池，K₂FeO₄在電池中作正極材料，其電極反應(yīng)式為FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O→Fe（OH）₃+5OHˉ，則該電池總反應(yīng)的離子方程式為．如圖3為高鐵酸鉀電池和高能堿性電池放電曲線，由此可得出的高鐵酸鉀電池的優(yōu)點(diǎn)有、．

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑．電解法制備高鐵酸鉀操作簡便，成功率高，易于實(shí)驗(yàn)室制備．其原理如圖所示．
Ⅰ．實(shí)驗(yàn)過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清．查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根（FeO₄^2-）在溶液中呈紫紅色．
（1）電解過程中，X極是極，電極反應(yīng)是．
（2）電解過程中，Y極放電的有．
（3）生成高鐵酸根（FeO₄^2-）的電極反應(yīng)是．
Ⅱ．若用不同種電池作為上述實(shí)驗(yàn)的電源，請分析電池反應(yīng)．
（1）鉛蓄電池總的化學(xué)方程式為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄

充電

放電

2H₂O+2PbSO₄，則它在充電時的陽極反應(yīng)為．
（2）鎳鎘堿性充電電池在放電時，其兩極的電極反應(yīng)如下：
正極：2NiOOH+2H₂O+2e^-=2Ni（OH）₂+2OH^-
負(fù)極：Cd+2OH^--2e^-=Cd（OH）₂
則它在放電時的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（3）肼（N₂H₄）是一種可燃性液體，可用作火箭燃料．已知在25℃、101kPa時，32.0g N₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出624kJ的熱量，則N₂H₄完全燃燒的熱化學(xué)方程式是；肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液，放電時負(fù)極的電極反應(yīng)是．
（4）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂和CO₂，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽，電池總反應(yīng)方程式為：C₃H₈+5O₂=3CO₂+4H₂O．
寫出該電池正極的電極反應(yīng)：．
（5）當(dāng)制備相同物質(zhì)的量的高鐵酸鉀時，理論上，上述四種電池中分別消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物質(zhì)的量之比是．