高铁酸盐（K2FeO4、Na2FeO4）在能源、环保等方面有着广泛的用途．干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所

Question

高铁酸盐（K2FeO4、Na2FeO4）在能源、环保等方面有着广泛的用途．干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示． 干法 Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物 湿法 强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液△（1）干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH═2K2FeO4+3KNO2+2H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______．（2）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：溶解①反应I的化学方程式为______．②反应II的离子方程式为______．③加入饱和KOH溶液的目的是______．（3）高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂．它能消毒杀菌是因为______，它能净水的原因是______．（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，右图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由图可得出高铁电池的优点有：工作电压稳定，______．

Answer 1

（1）Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH═2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，氮元素的化合价降低，铁元素的化合价升高，则KNO₃为氧化剂，Fe₂O₃为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1，故答案为：3：1；
（2）根据流程确定混合物Ⅰ的组成为氯化钠、次氯酸钠以及氢氧化钠的混合物，经过反应②之后所得混合物II的组成有NaNO₃、NaCl、NaOH、K₂FeO₄，从中分离出K₂FeO₄后，得到的副产品是NaNO₃、NaCl、NaOH以及氢氧化钠．
①氯气与氢氧化钠反应生成的是氯化钠、次氯酸钠和水，反应方程式为，2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案为：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
②ClO^-在碱性条件下可将Fe³⁺氧化为FeO₄^2-，反应方程式为，3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
故答案为：3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
③加入饱和KOH溶液增大反应物K⁺的浓度，使平衡右移，促进K₂FeO₄晶体析出．
故答案为：增大K⁺浓度，促进K₂FeO₄晶体析出．
（3）高铁酸钾（K₂FeO₄）在水中能消毒杀菌是因为有强氧化性，净水的原因是高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe（OH）₃胶体，有吸附性，使水澄清起净水作用，
故答案为：高铁酸钾（K₂FeO₄）有强氧化性；高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe（OH）₃胶体，有吸附性（有絮凝作用），使水澄清起净水作用．
（4）由图知高铁电池比高能碱性电池放电时间长．故答案为：放电时间长．

Answer 2

（1）Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH═2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，氮元素的化合价降低，铁元素的化合价升高，则KNO₃为氧化剂，Fe₂O₃为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1，故答案为：3：1；
（2）根据流程确定混合物Ⅰ的组成为氯化钠、次氯酸钠以及氢氧化钠的混合物，经过反应②之后所得混合物II的组成有NaNO₃、NaCl、NaOH、K₂FeO₄，从中分离出K₂FeO₄后，得到的副产品是NaNO₃、NaCl、NaOH以及氢氧化钠．
①氯气与氢氧化钠反应生成的是氯化钠、次氯酸钠和水，反应方程式为，2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案为：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
②ClO^-在碱性条件下可将Fe³⁺氧化为FeO₄^2-，反应方程式为，3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
故答案为：3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
③加入饱和KOH溶液增大反应物K⁺的浓度，使平衡右移，促进K₂FeO₄晶体析出．
故答案为：增大K⁺浓度，促进K₂FeO₄晶体析出．
（3）高铁酸钾（K₂FeO₄）在水中能消毒杀菌是因为有强氧化性，净水的原因是高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe（OH）₃胶体，有吸附性，使水澄清起净水作用，
故答案为：高铁酸钾（K₂FeO₄）有强氧化性；高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe（OH）₃胶体，有吸附性（有絮凝作用），使水澄清起净水作用．
（4）由图知高铁电池比高能碱性电池放电时间长．故答案为：放电时间长．