高铁酸盐(FeO42-)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。
已知:
ⅰ)FeO42-具有强氧化性,易被H2、Cl-及空气中的还原性气体还原。
ⅱ)FeO42-在Fe3+或Fe(OH)3催化作用下分解。
ⅲ)FeO42-分解速率方程为v(分解)=[1.154×105•eπt]•c(FeO42-)。
Ⅰ.Johnson提出由过一硫酸氢钾复合盐(K2SO4⋅KHSO4⋅2KHSO5)溶液,在冰盐水浴条件下,将Fe(NO3)3氧化为K2FeO4,装置如图所示:

(1)A溶液为 bb(填“a”或“b”)。
a.过一硫酸氢钾复合盐溶液
b.Fe(NO3)3溶液
(2)过一硫酸结构简式为
,则KHSO5中的S为+66价。
(3)反应中需全程维持冰盐水浴,原因是 维持低温环境可降低FeO42-分解速率,提高产率维持低温环境可降低FeO42-分解速率,提高产率。(任答一条即可)
Ⅱ.Poggendorf首次发现使用铁电极在浓NaOH溶液中,利用“电解法”合成高铁酸盐,原理为:Fe+2OH-+2H2O 电解 FeO42-+3H2↑。
(4)电解过程中,电解槽中出现红色浑浊,用离子方程式和文字解释可能原因:Fe-3e-+3OH-=Fe(OH)3↓Fe-3e-+3OH-=Fe(OH)3↓(任答一条即可)。
(5)采用如图“隔膜电解法”,可以解决电解过程中出现红色沉淀的问题。

①阳极区加入某种电解质,能避免Na2FeO4被还原,宜加入 cc(填序号,单选)。
a.NaCl
b.KNO3
c.KIO3
d.Na2HPO4
②当阴极区产生6.72L(标况下)H2时,阳极区溶液的质量变化量为 15.815.8g。(不考虑FeO42-的迁移)
Ⅲ.FeO42-与水分子结合会发生质子化,并存在平衡H3FeO4+K1H2FeO4K2HFeO4-K3FeO42-。常温下,0.1mol⋅L-1的高铁酸盐溶液中,含铁粒子的分布系数随pH的变化如图所示。

(6)溶液中水的电离程度:A点 <<C点(填“>”“<”或“=”)。
(7)当溶液pH=3时,c(H3FeO4+):c(H2FeO4):c(HFeO4-)=1:101.4101.4:101.1101.1。
πt
电解
K
1
K
2
K
3
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】b;6;维持低温环境可降低FeO42-分解速率,提高产率;Fe-3e-+3OH-=Fe(OH)3↓;c;15.8;<;101.4;101.1
【解答】
【点评】
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发布:2024/11/18 8:0:1组卷:15引用:1难度:0.4
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