鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大．

I．水體的凈化和污水的處理與鐵及其化合物密切相關(guān)．

（1）自來(lái)水廠常用高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）改善水質(zhì)．簡(jiǎn)述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時(shí)又起到凈水作用的原理　                                                        　．

（2）堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO₄]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血．工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：

回答下列問(wèn)題：

①寫(xiě)出反應(yīng)I中主要發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式　                        　．

②加入少量NaHCO₃的目的是調(diào)節(jié)溶液pH，應(yīng)控制pH的范圍為　             　．

③在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)II常同時(shí)通入O₂以減少NaNO₂的用量，若通入5.6L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO₂的質(zhì)量為　     　g．

④堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的[Fe（OH）]²⁺離子，可部分水解生成[Fe₂（OH）₄]²⁺聚合離子．該水解反應(yīng)的離子方程式為　                                      　．

II鐵的化合物也是制備高能鋰電池的重要原料．已知磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為：FePO₄+LiLiFePO₄，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li⁺．試寫(xiě)出該電池充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式　                                                     　．

某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鐵跟水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質(zhì)．

已知：①FeO+2H⁺=Fe²⁺+H₂O②Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O ③Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
（2）該同學(xué)欲確定反應(yīng)一段時(shí)間后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
①待硬質(zhì)試管冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色則說(shuō)明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是（只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）______，若溶液未變紅色則說(shuō)明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是（只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）______．
A．一定有Fe₃O₄，可能有Fe　　B．只有Fe（OH）₃C．一定有Fe₃O₄和Fe
D．一定有Fe（OH）₃，可能有FeE．只有Fe₃O₄
（3）該同學(xué)按上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果溶液未變紅色，原因是______（用離子方程式表示）．
（4）該同學(xué)馬上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反應(yīng)．若按圖2所示的操作，可觀察到生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象，請(qǐng)寫(xiě)出與上述現(xiàn)象相關(guān)的反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（5）一段時(shí)間后，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)（3）中未變紅的溶液變成紅色，說(shuō)明Fe²⁺具有______性．由此可知，實(shí)驗(yàn)室中含F(xiàn)e²⁺的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是______，并且配制含F(xiàn)e²⁺的鹽溶液時(shí)應(yīng)加入少量______．
（6）乙同學(xué)為了獲得持久白色的Fe（OH）₂沉淀，準(zhǔn)備用圖3所示裝置，用不含O₂的蒸餾水配制的NaOH溶液與新制的FeSO₄溶液反應(yīng)．獲得不含O₂的蒸餾水的方法是______．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)止水夾的目的是______；
一段時(shí)間后，關(guān)閉止水夾，在試管______（填“A”或“B”）中觀察到白色的Fe（OH）₂．