Question

【題目】高鐵酸鉀()是復(fù)合型的水處理劑，以廢鐵屑(含有、、油污等雜質(zhì))為原料制備的流程如下：

(1)熱的溶液清洗廢鐵屑的目的是_________。

(2)氧化Ⅰ中被氧化成的離子方程式為________。

(3)溶液在不同下，的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。氧化Ⅱ制備時(shí)，選用的加料方式是_________（填字母），原因是________。

A. 將、混合液與氧化Ⅰ所得溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中

B. 將、混合液緩慢加入到盛有氧化Ⅰ所得溶液的反應(yīng)容器中

C. 將氧化Ⅰ所得溶液緩慢加入到盛有、混合液的反應(yīng)容器中

(4)轉(zhuǎn)化步驟中加入飽和溶液，析出晶體的原因是________。

(5)高鐵酸鉀是高效復(fù)合型的水處理劑的原因：①高鐵酸鉀有強(qiáng)氧化性，可以用于殺菌消毒；②________。

(6)高鐵酸鉀可用于高鐵電池，與普通高能電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為，放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為________。

Answer 1

【答案】去除廢鐵屑表面的油污 C 避免高鐵酸鈉在酸性條件下分解(高鐵酸鈉在堿性條件下更穩(wěn)定) 高鐵酸鉀溶解度小，更易析出 高鐵酸鉀被還原生成的水解成氫氧化鐵膠體，可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)

【解析】

廢鐵屑中含有、、油污等雜質(zhì)，用熱的溶液清洗廢鐵屑，可以去除廢鐵屑表面的油污，用稀硫酸溶解，Fe、、均與稀硫酸反應(yīng)，生成硫酸亞鐵和硫酸鐵，加入過(guò)氧化氫進(jìn)行氧化I，可以將Fe2+氧化為Fe3+，再將氧化Ⅰ所得溶液緩慢加入到盛有、混合液的反應(yīng)容器中，得到，在溶液中再加入飽和KOH溶液，析出晶體，再經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，得到晶體，據(jù)此分析解答。

(1)熱的溶液水解顯堿性，則用熱的溶液清洗廢鐵屑可以去除廢鐵屑表面的油污；

(2)由以上分析知，氧化Ⅰ中過(guò)氧化氫將氧化為，反應(yīng)的離子方程式為；

(3)由圖像可知，在堿性條件下可穩(wěn)定存在，在酸性條件下不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生分解，氧化I的溶液呈酸性環(huán)境，因此氧化Ⅱ制備時(shí)，為避免高鐵酸鈉在酸性條件下分解，應(yīng)將氧化Ⅰ所得溶液緩慢加入到盛有、混合液的反應(yīng)容器中，選用的加料方式應(yīng)為C；

(4)經(jīng)過(guò)氧化Ⅱ得到，轉(zhuǎn)化步驟中加入飽和溶液，析出晶體，是因?yàn)楦哞F酸鉀溶解度小，更易析出；

(5)高鐵酸鉀是高效復(fù)合型的水處理劑的原因：①高鐵酸鉀有強(qiáng)氧化性，可以用于殺菌消毒；②高鐵酸鉀被還原生成的水解成氫氧化鐵膠體，可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)；

(6)根據(jù)高鐵電池的總反應(yīng)式中元素化合價(jià)的變化可知，放電時(shí)，在正極得電子被還原為氫氧化鐵，故正極的電極反應(yīng)式為。