某工厂的废金属屑中主要成分为Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂K2FeO4（高铁酸钾）等产品，过程如下：I：向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充

Question

某工厂的废金属屑中主要成分为Fe和Al，此外还含有少量Al₂O₃和Fe₂O₃，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂K₂FeO₄（高铁酸钾）等产品，过程如下：
I：向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤．该步骤中加入过量的NaOH溶液的目的是___．
Ⅱ：向I所得固体中加入过量稀H₂SO₄，充分反应后过滤，经检验所得滤液中不含Fe³⁺，其原因是（用离子方程式表示）___．
Ⅲ：将Ⅱ所得滤液经进一步处理可制得Na₂FeO₄，流程如下：

（1）写出由Fe（OH）₃制取Na₂FeO₄的化学方程式___．
（2）测得滤液中c（Fe²⁺）为a mol•L^-1，若要处理1m³滤液，理论上需要消耗25%的H₂O₂溶液___kg（用含a的代数式表示）．
Ⅳ：将一定量的Na₂FeO₄投入到KOH溶液，Na₂FeO₄可与KOH反应生成K₂FeO₄：
Na₂FeO₄+2KOH═K₂FeO₄+2NaOH
（1）该反应是在低温下进行的，说明此温度下K_sp（K₂FeO₄）___K_sp（Na₂FeO₄）（填“>”或“<”或“=”）．
（2）K₂FeO₄在水溶液中易“水解”：4FeO₄^2-+10H₂O⇌4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂．在“提纯”K₂FeO₄中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用___ 溶液（填序号）．
A．H₂O      B．CH₃COONa、乙醇       C．NH₄Cl、乙醇     D．Fe（NO₃）₃、乙醇
（3）K₂FeO₄处理水时，不仅能消毒杀菌，还能除去水体中的H₂S、NH₃等，生成的Fe（OH）₃胶体还能吸附水中的悬浮杂质．根据污染物的实际情况向污水中加入适量的K₂FeO₄将污染物转化为无污染的物质，试写出K₂FeO₄处理含NH₃的污水时与NH₃反应的离子方程式___．

Answer 1

I：废金属屑中主要成分为Fe和Al，此外还含有少量Al₂O₃和Fe₂O₃，向废金属屑中加入过量的NaOH溶液利用铝、氧化铝溶解于氢氧化钠溶液，除去废金属屑中的Al和Al₂O₃；
故答案为：除去废金属屑中的Al和Al₂O₃；
II：向I所得固体中加入过量稀H₂SO₄，充分反应后过滤，经检验所得滤液中不含Fe³⁺，氧化铁溶于盐酸生成氯化铁，同时混合物中的铁会还原氯化铁生成氯化亚铁，反应的离子方程式：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
Ⅲ、（1）铁元素的化合价从+3价升高到+6价失去3个电子，次氯酸钠中氯元素的化合价从+1价降低到-1 价，得到2个电子．因此根据电子得失守恒可知还原剂与氧化剂的物质的量之比=2：3；根据原子守恒可知，反应中还有水生成，依据原子守恒配平书写化学方程式，反应的化学方程式为：2Fe（OH）₃₊3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O；
故答案为：2Fe（OH）₃₊3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O；
（2）液中亚铁离子的物质的量是1000amol，生成氢氧化铁失去1000amol电子．双氧水在反应中氧元素的化合价从-1价降低到-2价，得到1个电子，因此1mol双氧水在反应中得到2mol电子．设需要双氧水溶液的质量是m，则根据电子得失守恒可知，(m×25%)/(34g/mol)×2=1000amol，解得m=68000ag=68akg；
故答案为：68a；
IV：（1）根据反应Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH可知，反应生成溶解度更小的物质，说明此温度下K_sp（K₂FeO₄）<K_sp（Na₂FeO₄），故答案为：<；
（2）K₂FeO₄ 在水溶液中易水解呈碱性，应选择碱性非水溶液抑制K₂FeO₄水解，进行洗涤．
A．K₂FeO₄在水溶液中易“水解”：4FeO₄^2-+10H₂O⇌4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂，且容易损失，不能用水洗，故A错误；
B．CH₃COONa、异丙醇，能抑制水解，减少洗涤损失，故B正确；
C．NH₄Cl不能抑制水解，促进水解，故C错误；
D．Fe（NO₃）₃不能抑制水解，促进水解，故D错误，
故选：B；
（3）由题目信息可知，K₂FeO₄处理含有NH₃污水时生成Fe（OH）₃胶体，根据电子转移守恒可知，生成无污染的物质为氮气，由电荷守恒可知，还生成KOH，反应离子方程式为：2FeO₄^2-+2NH₃•H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+N₂↑+4OH^-，或2FeO₄^2-+2NH₃•H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+N₂↑+4OH^-；
故答案为：2FeO₄^2-+2NH₃+2H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+N₂↑+4OH^-，或2FeO₄^2-+2NH₃•H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+N₂↑+4OH^-．