Question

高铁酸钾(K₂FeO₄)具有极强的氧化性，可作为水处理剂和高容量电池材料。

（1）FeO₄^2-与水反应的方程式为4FeO₄^2-+10H₂O⇌4Fe(OH)₃+8OH^-+3O₂↑，K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用有_______________________________；

（2）与MnO₂—Zn电池类似，K₂FeO₄—Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为__________________________；

（3）将适量K₂FeO₄配制成c(FeO₄^2-)=1.0×10^-3mol•L^-1(1.0mmol•L^-1)的试样，FeO₄^2-在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是____________(填字母)

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态

B．改变溶液的pH，当溶液由pH=10降至pH=4的过程中，HFeO₄^-的分布分数先增大后减小

C．向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H₂FeO₄+OH^-=HFeO₄^-+H₂O

D．pH约为2.5 时，溶液中H₃FeO₄⁺和HFeO₄^-比例相当

（4）HFeO₄^-H⁺+FeO₄^2-的电离平衡常数表达式为K，其数值接近______(填字母)．

A．10^-2.5     B．10^-6    C．10^-7     D．10^-10

（5）25℃时，CaFeO₄的K_sp=4.536×10^-9，若要使100mL，1.0×10^-3mol•L^-1的K₂FeO₄溶液中的c(FeO₄^2- )完全沉淀(一般认为离子浓度小于1×10^-5mol•L^-1时上为完全沉淀)，则理论需控制溶液中Ca²⁺浓度至少为_________。

Answer

（1）能够消毒杀菌，同时FeO42-被还原成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质（2）FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-（3）BD（4）C（5）4.536×10-4mol•L-1

【解析】

试题分析：（1）K2FeO4具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeO42- 被还原成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质；

（2）原电池的正极发生还原反应，正极电极反应式为FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；

（3）A．不同PH值时，溶液中铁元素的存在形态及种数不相同，比如在PH值等于6时，就只有两种形态，故A错误；B．根据图片知，改变溶液的pH，当溶液由pH=10降至pH=4的过程中，HFeO4-的分布分数先增大后减小，故正确；C．向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO4-+OH-=FeO42-+H2O，故错误；D．根据图片知pH约为2.5 时，溶液中H3FeO4+和HFeO4-比例相当，故正确；故选BD；

（4）HFeO4-H++FeO42-的电离平衡为K，根据图象知，等HFeO4-和FeO42-浓度相等时，溶液中氢离子浓度接近中性，所以K接近10-7，答案为C。

（5）25℃时，CaFeO4的Ksp=4.536×10-9，若要使100mL1.0×10-3mol•L-1的K2FeO4溶液中的c(FeO42- )完全沉淀，理论上Ca2+的物质的量浓度为=mol/L=4.536×10-4mol•L-1。

考点：考查溶度积常数、电离平衡等。