高鐵酸鉀(K2FeO4)具有極強的氧化性,是一種優(yōu)良的水處理劑。
(1)FeO42-與水反應(yīng)的方程式為:4FeO42- + 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(FeO42-) =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(FeO42-)的變化,結(jié)果見圖Ⅰ。題(1)中的反應(yīng)為FeO42-變化的主反應(yīng),該反應(yīng)的△H 0。
(3)FeO42-在水溶液中的存在形態(tài)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(tài)
B.改變?nèi)芤旱膒H,當(dāng)溶液由pH=10降至pH=4的過程中,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,溶液中H3FeO4+和HFeO4-比例相當(dāng)
(4)HFeO4-H++FeO42-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,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(FeO42- )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(FeO42- )為______________。
(1)殺菌消毒,吸附雜質(zhì)(2)>(3)BD(4) C(5)4.536×10-5,1×10-5mol/L
【解析】
試題分析:(1)FeO42-具有強氧化性,能消毒殺菌;FeO42-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(FeO42-)越小,說明升高溫度,平衡向右移動,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,溶液中只有H3FeO4+和H2FeO4,A錯誤;pH由10降至4時,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-=FeO42-+H2O,C錯誤;pH約為2.5 時, H3FeO4+和HFeO4-分布分?jǐn)?shù)相等,D正確。(4)HFeO4-H++FeO42-的電離平衡常數(shù)K=,當(dāng)pH接近7時,c(FeO42-)=c(HFeO4-),K≈10-7。(5)要形成CaFeO4沉淀,必須c(Ca2+)·c(FeO42-)>Ksp(CaFeO4)。
考點:勒沙特列原理 溶度積計算 電離平衡常數(shù) 圖像的分析
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>Ksp。
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