Question

(12分)高鐵酸鹽在能源、環保等方面有著廣泛的用途。濕法、干法制備高鐵酸鹽的原理如下表所示。

濕法	強堿性介質中，Fe(NO3)3與NaClO反應生成紫紅色高鐵酸鹽溶液
干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產物

（1）工業上用濕法制備高鐵酸鉀（K₂FeO₄）的流程如下圖所示：

溶解

①反應I的化學方程式為　　▲     。
②反應II的離子方程式為　　  ▲    。
③加入飽和KOH溶液的目的是　　  ▲      。
（2）高鐵酸鉀是一種理想的水處理劑，其處理水的原理為     ▲     ，____▲______。
（3）干法制備K₂FeO₄的反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為　　▲      。

（4）高鐵電池是正在研制中的可充電干電池，上圖為該電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出的高鐵電池的優點有　　▲     、　　▲     。

Answer 1

（12分）
（1）① 2NaOH + Cl₂＝NaCl + NaClO + H₂O（2分）
② 3ClO^－+ 10OH^－+ 2Fe³⁺＝2FeO₄^2－+ 3Cl^－+ 5H₂O（2分）
③增大K⁺ 濃度，促進K₂FeO₄晶體析出（2分）
（2）高鐵酸鉀有強氧化性，能殺菌消毒   產生的Fe(OH)₃有吸附性，有絮凝作用（2分）
（3）3∶1（2分）   （4）放電時間長   工作電壓穩定（2分）

解析