Question

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有極強的氧化性，是一種優良的水處理劑。
（1）FeO₄^2-與水反應的方程式為：4FeO₄^2- + 10H₂O  4Fe(OH)₃ + 8OH^－+ 3O₂，
K₂FeO₄在處理水的過程中所起的作用是           和           。

（2）將適量K₂FeO₄配制成c(FeO₄^2-) ＝1.0×10^-3 mol·L^-1（1.0mmol·L^-1）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-)的變化，結果見圖Ⅰ。題（1）中的反應為FeO₄^2-變化的主反應，該反應的△H    0。
（3）FeO₄^2-在水溶液中的存在形態如圖Ⅱ所示。下列說法正確的是     （填字母）。
A．不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態
B．改變溶液的pH，當溶液由pH＝10降至pH＝4的過程中，HFeO₄^－的分布分數先增大后減小
C．向pH＝8的這種溶液中加KOH溶液，發生反應的離子方程式為：H₂FeO₄＋OH^－＝HFeO₄^－＋H₂O
D．pH約為2.5 時，溶液中H₃FeO₄⁺和HFeO₄^－比例相當
（4）HFeO₄^－H⁺+FeO₄^2-的電離平衡常數表達式為K=___________________，其數值接近        （填字母）。
A．10^-2.5        B．10^-6      C．10^-7         D．10^-10
（5）25℃時，CaFeO₄的Ksp = 4.536×10^-9，若要使100mL，1.0×10^-3 mol·L^-1的K₂FeO₄溶液中的c(FeO₄^2- )完全沉淀，理論上至少要加入的Ca(OH)₂的物質的量為    mol，
完全沉淀后溶液中殘留的c(FeO₄^2- )為______________。

Answer 1

（1）殺菌消毒，吸附雜質（2）>（3）BD（4）  C（5）4.536×10^-5，1×10^-5mol/L

試題分析：（1）FeO₄^2-具有強氧化性，能消毒殺菌；FeO₄^2-與水生成的Fe(OH)₃膠體能吸附水中的懸浮物，使水體凈化。（2）由圖I可以看出，溫度越高，溶液中c(FeO₄^2-)越小，說明升高溫度，平衡向右移動，所以正反應是吸熱反應。（3）由圖可知當pH小于1.5時，溶液中只有H₃FeO₄⁺和H₂FeO₄，A錯誤；pH由10降至4時，HFeO₄^－的分布分數先增大后減小，B正確；向pH=8的該溶液中加KOH溶液，pH增大，離子方程式為HFeO₄^-+OH^-=FeO₄^2-+H₂O，C錯誤；pH約為2.5 時， H₃FeO₄⁺和HFeO₄^－分布分數相等，D正確。（4）HFeO₄^－H⁺+FeO₄^2-的電離平衡常數K=，當pH接近7時，c(FeO₄^2-)=c(HFeO₄^-)，K≈10^-7。（5）要形成CaFeO₄沉淀，必須c(Ca²⁺)·c(FeO₄^2-)>K_sp(CaFeO₄)。
點評：勒沙特列原理適用于所有平衡體系；兩種溶液混合，形成沉淀的條件是Q>K_sp。