高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途．Ⅰ．高铁酸钾（K2FeO3）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中．如图1是高铁电池的模拟实验装置：（1）该电池放电时

Question

高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途．
Ⅰ．高铁酸钾（K₂FeO₃）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中．如图1是高铁电池的模拟实验装置：

（1）该电池放电时正极的电极反应式为___；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn___g（已知F=96500C/mol）．
（2）盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向___移动（填“左”或“右”）；若用阳离
子交换膜代替盐桥，则钾离子向___移动（填“左”或“右”）．
（3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有___．
Ⅱ、工业上湿法制备K₂Fe0₄的工艺流程如图3．

（4）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：
___FeCl₃+___NaOH+___NaClO=___Na₂FeO₄+___NaCl+___H₂O
（5）加入饱和KOH溶液的目的是___
（6）已知25℃时K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，此温度下若在实验室中配制5mol/L　l00mL　FeCl₃溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入___mL　2mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）．

Answer 1

Ⅰ．（1）根据电池装置，Zn做负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，左边烧杯只能生成三价铁，三价铁离子在碱溶液中沉淀下来，正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe（OH）₃，正极电极反应式为：FeO₄^2-+4H₂O+3e^-═Fe（OH）₃↓+5OH^-，若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，通过电子为(1A×600s)/(96500C/mol)，则理论消耗Zn为(1A×600s)/(96500C/mol)×(1)/(2)×65g/mol=0.2g，
故答案为：FeO₄^2-+4H₂O+3e^-═Fe（OH）₃↓+5OH^-；0.2；
（2）盐桥中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，放电时盐桥中氯离子向右移动，用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动，
故答案为：右；左；
（3）由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定，
故答案为：使用时间长、工作电压稳定；
Ⅱ．氯化铁溶液中加入次氯酸钠和氢氧化钠，发生反应为：2FeCl₃+10NaOH+3NaClO=2Na₂FeO₄+9NaCl+5H₂O，将Na₂FeO₄粗产品在40%KOH溶液中溶解，过滤除去杂质NaCl，加入饱和KOH溶液后，将Na₂FeO₄转化为溶解度更小的K₂FeO₄，反应方程式为Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH，冷却结晶、过滤，高铁酸钾易溶于水，难溶于异丙醇，用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的损耗，同时洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质，得到纯产品高铁酸钾．
（4）其中Fe元素化合价由+3价升高为+6价，共升高3价，Cl元素化合价由+1价降低为-1，价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，则FeCl₃的系数为2、NaClO的系数为3，再根据原子守恒配平后反应方程式为：2FeCl₃+10NaOH+3NaClO═2Na₂FeO₄+9NaCl+5H₂O，
故答案为：2、10、3、2、9、5；
（5）加入饱和KOH溶液可以增大K⁺的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出，
故答案为：减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出；
（6）溶液中c（Fe³⁺）=5mol/L，根据K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=4.0×10^-38，可知开始沉淀时c（OH^-）=2×10^-13mol/L，则溶液中c（H⁺）=(10-14)/(2×10-13)mol/L=0.05mol/L，根据稀释定律，需要盐酸的体积为(0.05mol/L×100mL)/(2mol/L)=2.5mL，
故答案为：2.5．