Question

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。
（1）FeO₄^2-與水反應(yīng)的方程式為：4FeO₄^2- + 10H₂O  4Fe(OH)₃ + 8OH^－+ 3O₂，
K₂FeO₄在處理水的過(guò)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(cè)定c(FeO₄^2-)的變化，結(jié)果見(jiàn)圖Ⅰ。題（1）中的反應(yīng)為FeO₄^2-變化的主反應(yīng)，該反應(yīng)的△H    0。
（3）FeO₄^2-在水溶液中的存在形態(tài)如圖Ⅱ所示。下列說(shuō)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(tài)
B．改變?nèi)芤旱膒H，當(dāng)溶液由pH＝10降至pH＝4的過(guò)程中，HFeO₄^－的分布分?jǐn)?shù)先增大后減小
C．向pH＝8的這種溶液中加KOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：H₂FeO₄＋OH^－＝HFeO₄^－＋H₂O
D．pH約為2.5 時(shí)，溶液中H₃FeO₄⁺和HFeO₄^－比例相當(dāng)
（4）HFeO₄^－H⁺+FeO₄^2-的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___________________，其數(shù)值接近        （填字母）。
A．10^-2.5        B．10^-6      C．10^-7         D．10^-10
（5）25℃時(shí)，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(zhì)的量為    mol，
完全沉淀后溶液中殘留的c(FeO₄^2- )為_(kāi)_____________。

Answer 1

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

試題分析：（1）FeO₄^2-具有強(qiáng)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(shuō)明升高溫度，平衡向右移動(dòng)，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。（3）由圖可知當(dāng)pH小于1.5時(shí)，溶液中只有H₃FeO₄⁺和H₂FeO₄，A錯(cuò)誤；pH由10降至4時(shí)，HFeO₄^－的分布分?jǐn)?shù)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(cuò)誤；pH約為2.5 時(shí)， H₃FeO₄⁺和HFeO₄^－分布分?jǐn)?shù)相等，D正確。（4）HFeO₄^－H⁺+FeO₄^2-的電離平衡常數(shù)K=，當(dāng)pH接近7時(shí)，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(diǎn)評(píng)：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。