高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效多功能水處理劑,具有極強的氧化性。
(1)已知:4FeO42-+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。K2FeO4在處理水的過程中所起的作用有 。
同濃度的高鐵酸鉀在pH為4.74、7.00、11.50的水溶液中最穩(wěn)定的是pH= 的溶液。
(2)高鐵酸鉀有以下幾種常見制備方法:
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物 |
濕法 | 強堿性介質(zhì)中,F(xiàn)e(NO3)3與NaClO反應(yīng)生成紫紅色高鐵酸鹽溶液 |
電解法 | 制備中間產(chǎn)物Na2FeO4,再與KOH溶液反應(yīng) |
①干法制備K2FeO4的反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____ 。
②濕法制備中,若Fe(NO3)3加入過量,在堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K3FeO4,此反應(yīng)的離子方程式: 。
③制備中間產(chǎn)物Na2FeO4,可采用的裝置如圖所示,則陽極的電極反應(yīng)
式為 。
(3)比亞迪雙模電動汽車使用高鐵電池供電,其總反應(yīng)為:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放電時負極材料為 ,正極反應(yīng)為: 。
(4) 25℃時,CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9,若要使1000 L,含有2.0×l0-4 mol·L-l K2FeO4的廢水中有CaFeO4沉淀產(chǎn)生,理論上至少加入Ca(OH)2的物質(zhì)的量為 mol。
【知識點】氧化還原反應(yīng)規(guī)律、電化學、難溶物的沉淀溶解平衡 B3 F3 H5
【答案解析】(1)K2FeO4具有強氧化性,能夠消毒殺菌;同時FeO42- 被還原成Fe3+,F(xiàn)e3+水解形成Fe(OH)3膠體,能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)。11.50
(2)
①3:1(2分)
② 2FeO42-+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)所給方程式體現(xiàn)了K2FeO4具有強氧化性,能夠消毒殺菌,同時FeO42- 被還原成Fe3+;結(jié)合膠體的性質(zhì)想到第二點:Fe3+水解形成Fe(OH)3膠體,能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)。 根據(jù)反應(yīng)方程式可知酸會促進K2FeO4水解,而堿會抑制K2FeO4水解,所以在堿性強的溶液中能穩(wěn)定存在。
(2)
①反應(yīng)Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O中,F(xiàn)e元素化合價升高,化合價由+3價升高到+6價被氧化,N元素化合價由+5價降低到+2價,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:1,
② 根據(jù)提示:2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O
③制備中間產(chǎn)物Na2FeO4利用電解法,結(jié)合陽極發(fā)生氧化反應(yīng)得:Fe+8OH--6e─=FeO42─+4H2O
(3)放電時為原電池,鋅的化合價升高鋅做負極;正極發(fā)生的電子的反應(yīng): FeO42-+4H2O+3e-== Fe(OH)3+5OH-
(4)至少加入Ca(OH)2的物質(zhì)的量為:=2.27×10-2(mol)
【思路點撥】本題考查了氧化還原反應(yīng)規(guī)律、電化學、難溶物的沉淀溶解平衡,注意根據(jù)題目提示進行分析解答。
科目:高中化學 來源: 題型:
根據(jù)以下3個熱化學方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=﹣Q1 kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=﹣Q2 kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)△H=﹣Q3 kJ/mol
判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是( 。
| A. | Q1>Q2>Q3 | B. | Q1>Q3>Q2 | C. | Q3>Q2>Q1 | D. | Q2>Q1>Q3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:
鐵是人類較早使用的金屬之一.運用鐵及其化合物的知識,完成下列問題.
(1)所含鐵元素既有氧化性又有還原性的物質(zhì)是 (用字母代號填).
A.Fe; B.FeCl3; C.FeSO4; D.Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加1 mol/L FeCl3溶液,至液體呈透明的紅褐色,該分散系中粒子直徑的范圍是 nm.
(3)電子工業(yè)需要用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅,制造印刷電路板,請寫出FeCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式: .某校同學為測定FeCl3腐蝕銅后所得溶液的組成,進行了如下實驗:
首先取少量待測溶液,滴入KSCN溶液呈紅色,則溶液中含有的金屬陽離子是 ,在此基礎(chǔ)上,又進行了定量組成的測定:取50.0mL待測溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得白色沉淀,過濾、干燥、稱量,沉淀質(zhì)量為43.05g.溶液中c(Cl﹣)= mol/L.
(4)若要驗證該溶液中含有Fe2+,正確的實驗方法是B.
A.向試管中加入試液,滴入KSCN溶液,若顯血紅色,證明含有Fe2+;
B.向試管中加入試液,滴入酸性高錳酸鉀溶液,若褪色,證明含有Fe2+;
C.向試管中加入試液,滴入氯水,再滴入KSCN溶液,若顯血紅色,證明原溶液中含有Fe2+.
(5)欲從廢水中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液設(shè)計實驗方案如下:
A.請寫出上述實驗中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學式:
① ;② ;③ ;④HCl.
B.請寫出通入⑥的化學方程式 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
某物質(zhì)中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯幾種物質(zhì)中的一種或幾種,在鑒定時有下列現(xiàn)象:①有銀鏡反應(yīng) ②加入新制Cu(OH)2懸濁液,沉淀不溶解,③與含有酚酞的NaOH溶液共熱時發(fā)現(xiàn)溶液中紅色逐漸變淺至無色,下列敘述中正確的是( 。
| A. | 一定有甲酸乙酯和甲酸 |
| B. | 一定有甲酸乙酯和乙醇 |
| C. | 一定有甲酸乙酯,可能有甲醇 |
| D. | 幾種物質(zhì)都一定有 |
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科目:高中化學 來源: 題型:
有機物A分子的結(jié)構(gòu)簡式為:
(1)A跟NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式是: ;
(2)A跟NaHCO3溶液反應(yīng)的化學方程式是: ;
(3)A在一定條件下跟Na反應(yīng)的化學方程式是 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
下列敘述正確的是
A、濃氨水中滴加FeCl3飽和溶液可制得Fe(OH)3膠體
B、CH3COONa溶液中滴加少量濃鹽酸后c(CH3COO-)增大
C、Ca(HCO3)2溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)可制得Ca(OH)2
D、25℃時Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
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科目:高中化學 來源: 題型:
某容器中充入H2和N2,在一定條件下合成NH3,下列敘述不正確的是( )
A.開始反應(yīng)時,正反應(yīng)的速率最大
B.隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)的速率逐漸減小,最終減小為零
C.隨著反應(yīng)的進行,逆反應(yīng)的速率逐漸增大,后保持不變
D.隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)的速率逐漸減小,最終與逆反應(yīng)的速率相等且保持不變
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科目:高中化學 來源: 題型:
下列溶液一定顯酸性的是( )
A.溶液中[OH-]>[H+]
B.滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液
C.溶液中[H+]=10-6 mol·L-1
D.pH<7的溶液
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