高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种绿色高效多功能水处理剂,还是一种环保碱性电池的正极活性物质,应用前景十分广阔.已知干燥的高铁酸钾稳定,但含有少量水分的高铁酸钾热稳定性差.目前,国内外有关高铁酸钾的合成方法主要有:高温氧化法(干法)、次氯酸盐氧化法(湿法)和电解法.
(1)上述三种方法通常先制备Na2FeO4,再根据原理Na2FeO4(s)+2KOH=K2FeO4(s)+2NaOH在某低温条件下制得K2FeO4,说明此温度下Ksp(K2FeO4)___Ksp(Na2FeO4)(填“>”“=”或“<”)
(2)干法是用Na2O2作为氧化剂,与FeSO4在较高温度下发生反应:
2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
若该反应生成氧气840mL(标准状况下),则反应转移的电子的物质的量为___mol.
(3)改进后的湿法可直接制备高铁酸钾,基本流程如图所示:
①反应II的离子方程式为___;该反应一般控制在30℃以下的原因是___.
②洗涤粗品时选用无水乙醇而不用水的原因是___.
③反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响.图1为不同的温度下,不同质量浓度的Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,KClO浓度对K2FeO4的生成率的影响.则生产中最佳温度为___℃,此时KClO与Fe(NO3)3两种溶液的最佳质量浓度之比为___(填最简整数比).
(4)电解法是以铁丝网为阳极电解NaOH溶液,然后在阳极液中加入50%的KOH溶液,充分反应后,过滤、用无水乙醇洗涤、干燥,即可制得K2FeO4.
①阳极的电极反应是___.
②电解过程中,维持电流强度为1A,电解15分钟后,理论上消耗铁___g.(已知F=96500C•mol-1,结果保留2位有效数字)