Question

高铁酸钾（K2FeO4）是集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，其生产工艺如下：已知：①2KOH+Cl2

高铁酸钾（K2FeO4）是集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，其生产工艺如下：已知：①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）②6KOH+3C12=5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）③2Fe（NO3）3+2KC1O+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+2KCl+5H2O回答下列问题：（1）该工艺应在______（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行，（2）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因______，（3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是①______，②为下一步反应提供反应物，（4）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，副产品是______ （写化学式），（5）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压高铁电池的总反应3Zn+2K2FeO4+8H2O放电充电3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH①写出该电池充电时阳极的电极反应式______，②下列叙述正确的是______ （填字母）A．Zn电极在放电时作负极，发生氧化反应B．该电池放电时，K+向负极移动C．放电时正极有1mol K2FeO4被还原，则转移3mol电子③用该电池电解200mL 1mol?L-1 的AgNO3溶液（用惰性电极），当阴极质量增加2.16g时，被电解溶液的pH为______（溶液体积变化忽略不计）．

Answer 1

（1）由①2KOH+Cl₂═KCl+KClO+H₂O（条件：温度较低）、②6KOH+3Cl₂═5KCl+KClO₃+3H₂O（条件：温度较高），可知温度低反应生成KClO，温度高不生成KClO，
故答案为：温度较低；
（2）Fe为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子，水解生成胶体，具有吸附性，则K₂FeO₄可作为新型多功能水处理剂的原因为+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒，且还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）₃胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉，
故答案为：+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒，且还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）₃胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉；
（3）氯气与KOH溶液反应时足量，且信息③中的反应在碱性条件，则“反应液Ⅰ”中加KOH固体，可与“反应液I”中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO，且为下一步反应提供反应物，
故答案为：与“反应液I”中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO； 
（4）由2Fe（NO₃）₃+2KClO+10KOH═2K₂FeO₄+6KNO₃+3KCl+5H₂O可知，分离出K₂FeO₄后，副产品是KNO₃、KCl，
故答案为：KNO₃、KCl；
（5）①充电时阳极发生氧化反应，Fe（OH）₃发生氧化反应生成K₂FeO₄，电极方程式为：Fe（OH）₃+5OH^--3e^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案为：Fe（OH）₃+5OH^--3e^-=FeO₄^2-+4H₂O；
②A．放电时负极发生氧化反应，电池总反应中放电时锌化合价升高，所以Zn电极在放电时作负极，故A正确；
B．该电池放电时，电流在溶液中由负极流向正极，所以K⁺向正极移动，故B错误；
C．放电时正极铁元素化合价由+6变成+3，化合价降低了3价，若有1mol K₂FeO₄被还原，则转移3mol电子，故C正确；
故答案为：A C； 
③2.16g银的物质的量为：

2.16g

108g/mol

=0.02mol，则溶液中氢氧根离子有0.02mol放电，同时生成了0.02mol氢离子，被电解的溶液中氢离子浓度为：

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，该溶液的pH=1，
故答案为：1．