高铁酸钾（K2FeO4）是铁的一种重要化合物，具有极强的氧化性．（1）将适量K2FeO4溶...

高铁酸钾（K₂FeO₄）是铁的一种重要化合物，具有极强的氧化性。

（1）将适量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c(FeO₄^2－)=1.0×10^－3mol·L^－的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO₄^2－)随时间变化的结果如图1所示。

该实验的目的是_______________________；FeO₄^2－发生反应的△H____________0（填“＞”“＜”或“＝”）

（2）将适量K₂FeO₄分别溶解于pH=4.74、7.00、11.50的水溶液中，配制成c(FeO₄^2－)=1.0×10^－3 mol·L^－的试样，静置，考察不同初始pH的水溶液对K₂FeO₄某种性质的影响，其变化图像见图2，800min时，在pH=11.50的溶液中，K₂FeO₄的浓度比在pH=4.74的溶液中高，主要原因是______________。

（3）电解法是工业上制备K₂FeO₄的一种方法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入KOH，即在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K₂FeO₄），说明。电解时阳极发生反应生成FeO₄^2－，该电极反应式为______________。

（4）与MnO₂—Zn电池类似，K₂FeO₄—Zn也可以组成高铁电池，K₂FeO₄在电池中作正极材料，其电极反应式为FeO₄^2－+3eˉ+4H₂O→Fe(OH)₃+5OHˉ，则该电池总反应的离子方程式为_______________。图3为高铁酸钾电池和高能碱性电池放电曲线，由此可得出的高铁酸钾电池的优点有_______________________、________________________。

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高铁酸钾(K2FeO4)是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能处理剂，其生产工艺如图所示：

已知K2FeO4具有下列性质：

①可溶于水、微溶于浓KOH溶液

②在0～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定

③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解

④在酸性至碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2

请完成下列填空：

(1)已知Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，生产KClO应在温度___________的情况下进行(填“较高”或“较低”)。

(2)生产K2FeO4的反应原理是：Fe(NO3)3+KClO+KOH→K2FeO4+KNO3+KCl+H2O(未配平)，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________。

(3)K2FeO4在弱碱性条件下能与水反应生成Fe(OH)3和O2，则该反应的化学方程式为________________。

(4)在“反应液Ⅰ”中加KOH固体的目的是___________。

A. 为下一步反应提供反应物

B. 与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO

C. KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

D. 使副产物KClO3转化为KCl

(5)制备K2FeO4时，须将90%的Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的KClO浓溶液中，并且不断搅拌。采用这种混合方式的原因是_______________________ (答出1条即可)。

(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4晶体后，可以得到的副产品有________ (写化学式)。

(7)工业上常用“间接碘量法”测定高铁酸钾样品中高铁酸钾的含量，其方法是：用碱性的碘化钾溶液(pH为11～12)溶解3.96 g高铁酸钾样品，调节pH为1，避光放置40分钟至反应完全(高铁酸根离子全部被还原成铁离子)，再调节pH为3～4(弱酸性)。以1.0 mol/L的硫代硫酸钠标准溶液为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，当达到滴定终点时，用去硫代硫酸钠标准溶液15.00 mL，则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为______________。

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铁的重要化合物高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：

（1）该电池放电时正极的电极反应式为_______________________________；若维持电流强度为1A，电池工作10 min ，理论消耗Zn ___________g（已知F=96500 C／mol）。

（2）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有______________________________________。

（3）高铁酸钾生产方法之二是在强碱性介质中用KClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钾，该反应的离子方程式为_______________________________________。

（4）K2FeO4能消毒、净水的原因________________________________________。

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（13分）材料1：铁及其化合物在工农业、生活中有广泛的应用。高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。

（1）已知：4FeO₄^2－＋10H₂O4Fe(OH)₃＋8OH^－＋3O₂。

K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用有________。

（2）将适量K₂FeO₄溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO₄^2－) ＝1.0 mmol·L^－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO₄^2－)的变化，结果见图Ⅰ。该实验的目的是________；发生反应的△H ________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）FeO₄^2－在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是________（填字母）。

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态

B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO₄^－的分布分数逐渐增大

C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：

HFeO₄^－＋OH^－＝FeO₄^2－＋H₂O

材料2：化合物K_xFe(C₂O₄) _y·zH₂O(Fe为+3价)是一种光敏感材料，实验室可以用如下方法制备这种材料并测定其组成。

I．制备：

（4）结晶时应将饱和溶液在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是。

（5）操作Ⅲ的名称是________。

Ⅱ．组成测定：

称取0.491g实验所得晶体(假设是纯净物)置于锥形瓶中，加足量蒸馏水和稀H₂SO₄。将C₂O₄^2-完全转化为H₂C₂O₄，用0．10mol·L^-1KMnO₄溶液进行滴定，消耗KMnO₄溶液12．00mL时恰好反应；再加入适量的还原剂，将Fe³⁺完全转化为Fe²⁺，用KMnO₄溶液继续滴定，当Fe²⁺完全氧化时，用去KMnO₄溶液2．00mL。相关反应如下：

2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

（6）配制250mL 0．10mol·L^-1KMnO₄溶液及上述滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有________和________。两个滴定中到达终点时溶液颜色为________色，且30秒内不变色。

（7）通过计算，求此光敏材料的化学式。

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下列关于新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)有关说法错误的是

A. Fe位于元素周期表第四周期，VⅢA族

B. K在同周期中，原子半径最大，金属性最强

C. 高铁酸钾具有强氧化性

D. 高铁酸钾中Fe的化合价为+6

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I．高铁酸钾(K2FeO4)具有很强的氧化性，在生产，生活中有广泛应用。

（1）K2FeO4常用做高效水处理剂，其两种作用分别是_____。

（2）制备K2FeO4可以采用湿式氧化法，流程如图：

己知：① 温度较低时，Cl2通入KOH溶液生成次氯酸盐；温度较高时，Cl2通入KOH溶液生成氯酸盐；② Fe(NO3)3溶液与KClO溶液在强碱性环境中生成K2FeO4。请回答下列问题：

① 该生产工艺应在_____（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行。

② 写出产生K2FeO4的离子方程式_________。

（3）实验室模拟工业电解法制取K2FeO4，装置如图．

①此装置中电源的负极是______（填“a”或“b”）．

②阳极的电极反应式为______．

II．常温下，如果取0.1mol/LHA溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题：

（1）混合溶液的pH=8的原因_____________（用离子方程式表示）。

（2）混合溶液中由水电离出的c(H+)_____（填“>”、“<”或“=”）0.1mol/LNaOH溶液中由水电离出的c(H+)。

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下列有关实验过程中，一般不需要使用玻璃棒进行操作的是(    )

①用pH试纸测定Na₂C0₃溶液的pH

②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl

③用已知浓度的盐酸和滴定未知浓度的氢氧化钠溶液

④用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验

⑤探究Ba(OH)₂·8H₂0晶体和NH₄Cl晶体反应过程中的能量变化

⑥实验室用新制的FeS0₄溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)₂白色沉淀

A．①③        B．③④⑤     C．②④       D．③⑥

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运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义。

I.部分短周期主族元素的最高价氧化物对应的水化物（浓度均为0.01mol.L-1)溶液的pH和原子序数的关系如图所示。

（1）元素R在周期表中的位置是______________；元素Z的原子结构示意图是__________。

（2）元素Y和W形成的Y2W2型化合物中含有化学键的类型为_____________。

II.短周期元素C、O、S能形成多种化合物，如CO2、CS2、COS等。

（1）下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是____________（填序号）

A. S与H2发生化合反应比C与H2化合更容易

B.酸性:H2SO3 >H2CO3

C.CS2中碳元素为+4价，硫元素为-2价

（2）铅（Pb）、锡（Sn）、锗（Ge）与元素C同主族。常温下其单质在空气中，锡、锗不反应，而铅表面会生成一层氧化铅；锗与盐酸不反应，而锡与盐酸反应。由此可得出以下结论：

①锗的原子序数为__________________。　　

②它们+4价氢氧化物的碱性由强到弱顺序为_________________（填化学式）。

（3）羰基硫（COS）可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫的危害，其分子结构和CO2相似。用电子式表示羰基硫（COS）的形成过程：________________________。

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运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义。

I.部分短周期主族元素的最高价氧化物对应水化物（浓度均为0.01mol·L-1)溶液的pH和原子序数的关系如图所示。

（1）元素R在周期表中的位置是_______；元素Z的原子结构示意图是________。

（2）元素Y和W形成的Y2W2型化合物中含有化学键的类型为________。

II.短周期元素C、O、S能形成多种化合物，如CO2、CS2、COS等。

（1）下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是__________（填序号）

A. S与H2发生化合反应比C与H2化合更容易

B. 酸性:H2SO3 >H2CO3

C. CS2中碳元素为+4价，硫元素为-2价

（2）铅（Pb）、锡（Sn）、锗（Ge）与元素C同主族。常温下其单质在空气中，锡、锗不反应，而铅表面会生成一层氧化铅；锗与盐酸不反应，而锡与盐酸反应。由此可得出以下结论：

①锗的原子序数为_________。　　

②它们+4价氢氧化物的碱性由强到弱顺序为____________（填化学式）。

（3）羰基硫（COS）可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫的危害，其分子结构和CO2相似。羰基硫（COS）的电子式为：______________________。

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