F3原电池原理【理综卷·届河北省唐山市高三9月模拟考试（09）WORD版】27．（15分）高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效多功能水处理剂，具有极强的氧化性。（1）已知：4FeO42-+10H2O4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有。同浓度的高铁酸钾在pH为4．74、7．00、11．50的水溶液中最稳定的是pH=的溶液。（2）高铁酸钾有以下几种常见制备方法：干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物湿法强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液电解法制备中间产物Na2FeO4，再与KOH溶液反应①干法制备K2FeO4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。②湿法制备中，若Fe（NO3）3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：。③制备中间产物Na2FeO4，可采用的装置如图所示，则阳极的电极反应式为。（3）比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电，其总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH放电时负极材料为，正极反应为：。（4）25℃时，CaFeO4的Ksp=4．54×l0-9，若要使1000L，含有2．0×l0－4mol·L-lK2FeO4的废水中有CaFeO4沉淀产生，理论上至少加入Ca（OH）2的物质的量为mol。【知识点】氧化还原反应规律、电化学、难溶物的沉淀溶解平衡B3F3H5【答案解析】(1)K2FeO4具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeO42－被还原成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质。11．50（2）①3:1（2分）②2FeO42－＋Fe3+＋8OH－＝3FeO43－＋4H2O（2分）③Fe+8OH－－6e─=FeO42─+4H2O（2分）（3）Zn（1分）FeO42－+4H2O+3e－==Fe(OH)3+5OH－（2分）（4）2.27×10-2（2分）解析：(1)所给方程式体现了K2FeO4具有强氧化性，能够消毒杀菌，同时FeO42－被还原成Fe3+；结合胶体的性质想到第二点：Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质。根据反应方程式可知酸会促进K2FeO4水解，而碱会抑制K2FeO4水解，所以在碱性强的溶液中能稳定存在。（2）①反应Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O中，Fe元素化合价升高，化合价由+3价升高到+6价被氧化，N元素化合价由+5价降低到+2价，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1，②根据提示：2FeO42－＋Fe3+＋8OH－＝3FeO43－＋4H2O③制备中间产物Na2FeO4利用电解法，结合阳极发生氧化反应得：Fe+8OH－－6e─=FeO42─+4H2O（3）放电时为原电池，锌的化合价升高锌做负极；正极发生的电子的反应：FeO42－+4H2O+3e－==Fe(OH)3+5OH－（4）至少加入Ca（OH）2的物质的量为：=2.27×10-2（mol)【思路点拨】本题考查了氧化还原反应规律、电化学、难溶物的沉淀溶解平衡，注意根据题目提示进行分析解答。【理综卷·届湖南省长沙市雅礼中学高三模拟卷（一）（05化学】28.(14分)“目前低碳减”排备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(I)的变化曲线如图所示。据此判断:①该反应的△H_____________0(“填>”“或<”)。②在T2温度下，0-2s内的平均反应速率v(N2)=____________mol/(L·s)。③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可增大化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡相应图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_______________(填代号)。(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol2NO2(g)=N2O4(g)△H=-867kJ/mol写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:_____________________。②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2(g)和H2O(g)为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应为_________________。③常温下0.1mol/L的HCOONa...
