铁、钴（Co）、镍（Ni）是同族元素，都是较活泼的金属，它们的化合物在工业上有重要的应用．（1）Fe2（SO4）3和明矾一样也具有净水作用，其净水的原理是（用离子方程式表示）．（2）

Question

铁、钴（Co）、镍（Ni）是同族元素，都是较活泼的金属，它们的化合物在工业上有重要的应用．
（1）Fe₂（SO₄）₃和明矾一样也具有净水作用，其净水的原理是___（用离子方程式表示）．
（2）已知某溶液中，Co²⁺、Ni²⁺的浓度分别为0.6mol/L和1.2mol/L，取一定量的该溶液，向其中滴加NaOH溶液，当Co（OH）₂开始沉淀时，溶液中 (c(Co2+))/(c(Ni2+))的值等于___．（已知Ksp[Co（OH）₂]=6.0×10^-15，Ksp[Ni（OH）₂]=2.0×10^-15）
（3）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效、多功能水处理剂，且不会造成二次污染．已知高铁酸盐热稳定性差，工业上用湿法制备K₂FeO₄的流程如图所示：

①上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是：___，
在实际生产中一般控制反应温度30℃以下，其原因是：___．
②反应③加入浓KOH溶液可析出高铁酸钾（K₂FeO₄），这说明___．
③某温度下，将Cl₂通入NaOH溶液中，反应后得到NaCl、NaClO、NaClO₃的混合溶液，经测定ClO^-与ClO₃^-离子的物质的量之比是1：2，则Cl₂与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为___．
（4）工业上还可用通过电解浓NaOH溶液制备Na₂FeO₄，其工作原理如图所示：阳极的电极反应式为___；其中可循环使用的物质___．

Answer 1

（1）明矾中含有Fe³⁺，水解呈酸性，生成Fe（OH）₃，水解的离子方程式为Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺，
故答案为：Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；
（2）当Co（OH）₂开始沉淀时，溶液中(c(Co2+))/(c(Ni2+))=(Ksp[Co(OH)2])/(Ksp[Ni(OH)2])=(6.0×10-15)/(2.0×10-15)=3，故答案为：3；
（3）①氧化过程中，发生反应的离子方程式是：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，由于已知高铁酸盐热稳定性差，温度高高铁酸钾会分解，
故答案为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；防止生成的高铁酸钠发生分解；
②结晶过程中加入浓KOH溶液，增大了K⁺浓度，该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，有利于K₂FeO₄晶体的析出；
故答案为：该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小；
③假设ClO^-与ClO₃^-离子的物质的量为1mol、2mol，化合价升高：1×1+5×2=11，氯气被还原成-1价氯离子，被还原的氯元素的物质的量是11mol，故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比是11：（1+2）=11：3，
故答案为：11：3；
（4）阳极是铁，故阳极上铁放电生成FeO₄^2-，由于是碱性环境，故电极方程式为：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；在电解时，水电离的H⁺在阴极放电：2H⁺+2e^-=H₂↑，c（OH^-）增大，Na⁺通过阳离子交换膜进入阴极区，使阴极区c（NaOH）增大，故NaOH可以循环使用，
故答案为：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；NaOH溶液．