高鐵酸鈉(Na2FeO4)具有很強(qiáng)的氧化性,是一種比氯氣更好的凈水消毒劑。工業(yè)上可以通過(guò)次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉,生產(chǎn)過(guò)程如下,回答下列問(wèn)題:
(1)氯氣作凈水消毒劑是因?yàn)樗苡谒闪薩_______,它有強(qiáng)的氧化性,能殺菌消毒。
(2)步驟②反應(yīng)的離子方程式是 。
(3)從溶液Ⅰ中分離出Na2FeO4后,還有副產(chǎn)品Na2SO4、NaCl,則步驟③中反應(yīng)的離子方程式為 。
(4)將一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中(污水中其余成分均相同),溶液中Na2FeO4濃度變化如圖曲線Ⅰ、Ⅱ所示,試推測(cè)曲線II比曲線I對(duì)應(yīng)的污水pH________(填“高”或“低”)。
(5)通過(guò)計(jì)算得知Na2FeO4的消毒效率(以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示)約是氯氣的_____倍
(1)次氯酸或HClO (2)2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
(3)2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O (4)低 (5)0.64。
解析試題分析:(1)氯氣在水中發(fā)生反應(yīng):Cl2+H2O="HCl+HClO." HclO有強(qiáng)的氧化性,能對(duì)水殺菌、消毒。(2)H2O2有強(qiáng)的氧化性,在酸性條件下把Fe2+氧化成Fe3+,它本身被還原為H2O。步驟②反應(yīng)的離子方程式是2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O。(3)ClO-能在堿性條件下把Fe3+氧化成FeO42-,它本身被還為Cl-。步驟③中反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O 。(4)FeO42-在酸性條件下氧化能力比堿性條件下強(qiáng),濃度變化大。所以曲線II比曲線I對(duì)應(yīng)的污水pH小,即酸性強(qiáng)。(5)Na2FeO4的消毒效率是:3NA÷166;氯氣的消毒效率是:2NA÷71.所以Na2FeO4的消毒效率與氯氣消毒效率之比為:(3NA÷166):(2NA÷71)=0.64..
考點(diǎn):考查凈水消毒劑高鐵酸鈉(Na2FeO4)的制法、消毒效率及相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)原理。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
海南省是海洋大省,海水是一種豐富的資源,工業(yè)上從海水中可提取許多種物質(zhì),廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科技等方面。下圖是某工廠對(duì)海水資源進(jìn)行綜合利用的示意圖。
回答下列問(wèn)題:
(1)流程圖中操作a的名稱為_(kāi)________________________________________。
(2)工業(yè)上從海水中提取的NaCl,可用來(lái)制取純堿,其簡(jiǎn)要過(guò)程如下:向飽和食鹽水中先通入氣體A,后通入氣體B,充分反應(yīng)后過(guò)濾得到晶體C和濾液D,將晶體C灼燒即可制得純堿。
①則氣體A應(yīng)是_______________(填化學(xué)式),其過(guò)程反應(yīng)方程式為_(kāi)______________________________。
②濾液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物質(zhì),工業(yè)上是向?yàn)V液D中通入NH3,并加入細(xì)小食鹽顆粒,冷卻析出不含有NaHCO3的副產(chǎn)品NH4Cl晶體,則通入NH3的作用是_______________________________________________。
(3)鎂是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂從海水中提取。操作b是在__________氣氛中進(jìn)行,若在空氣中加熱,則會(huì)水解生成Mg(OH)Cl,寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________。
(4)一氯堿廠每天消耗234噸NaCl,這些NaCl能生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的燒堿溶液__________噸,同時(shí)轉(zhuǎn)移__________mol電子。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵,利用電解法可回收WC和Co,工藝流程簡(jiǎn)圖如下:
(1)電解時(shí)廢舊刀具做陽(yáng)極,不銹鋼做陰極,HCl溶液為電解液,陰極主要的電極反應(yīng)為 ;
(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是Fe(OH)3,回收的洗滌液代替水配制電解液,目的是回收利用其中的 ;
(3)溶液I的主要成分是NH4Cl,洗滌CoC2O4不充分對(duì)最終產(chǎn)品純度并無(wú)明顯影響,但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染,原因是 ;
(4)將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下:
已知:① 2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O(條件:溫度較低)
② 6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O(條件:溫度較高)
③ 2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列問(wèn)題:
(1)該生產(chǎn)工藝應(yīng)在 (填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進(jìn)行;
(2)寫(xiě)出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式 ;
(3)K2FeO4可作為新型多功能水處理劑的原因 ;
(4)與MnO2 -Zn電池類似,K2FeO4 -Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應(yīng)式為_(kāi)_______,該電池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____。
(5)在“反應(yīng)液I ”中加KOH固體的目的是① ,② ;
(6)從“反應(yīng)液II ”中分離出K2FeO4后,副產(chǎn)品是 (寫(xiě)化學(xué)式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)常用作食品漂白劑。其制備工藝流程如下:
已知:反應(yīng)Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5+H2O等多步反應(yīng)。
(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式: 。
(2)“灼燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(3)已知Na2S2O5與稀硫酸反應(yīng)放出SO2,其離子方程式為: 。
(4)副產(chǎn)品X的化學(xué)式是: ;可循環(huán)利用的物質(zhì)是:_________和_______。
(5)為了減少產(chǎn)品Na2S2O5中雜質(zhì)含量,需控制反應(yīng)Ⅱ中氣體與固體的物質(zhì)的量之比約為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
二氧化鈦(TiO2)廣泛應(yīng)用于各類結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層等,二氧化鈦還可作為制備鈦單質(zhì)的原料。
Ⅰ.二氧化鈦可由以下兩種方法制備:
方法1:TiCl4水解生成TiO2·xH2O,過(guò)濾、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙燒除去水分得到膠體TiO2,此方法制備得到的是納米二氧化鈦。
(1)① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________ ;
②檢驗(yàn)TiO2·x H2O中Cl-是否被除凈的方法是______________________________
方法2:可用含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,其中Ti元素化合價(jià)為+4價(jià))制取,其主要流程如下:
(2)鈦鐵礦粉末中加硫酸反應(yīng)得TiO2+的離子方程式為
(3)溶液甲中加入Fe的作用是
(4)若要加熱FeSO4.7H2O晶體得無(wú)水硫酸亞鐵,除酒精燈、玻璃棒外,還要用到的兩種硅酸鹽質(zhì)儀器是
Ⅱ二氧化鈦可用于制取鈦單質(zhì),涉及到的步驟如下圖:
反應(yīng)②的方程式是 ,該反應(yīng)需要在Ar氣氛中進(jìn)行,請(qǐng)解釋原因: _
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒,而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯。二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體,易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色,在生產(chǎn)和使用時(shí)必須盡量用稀
有氣體進(jìn)行稀釋,同時(shí)需要避免光照、震動(dòng)或加熱。實(shí)驗(yàn)室以電解法制備ClO2的流程如下:
(1)ClO2中所有原子_____________(填“是”或“不是”)都滿足8電子結(jié)構(gòu)。上圖所示電解法制得的產(chǎn)物中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍(lán)色,除去雜質(zhì)氣體可選用_________
A.飽和食鹽水 B.堿石灰 C.濃硫酸 D.蒸餾水
(2)穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開(kāi)發(fā)的新型產(chǎn)品,下列說(shuō)法正確的是( )
A.二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理
B.穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍
C.在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室內(nèi),要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置
(3)歐洲國(guó)家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備;瘜W(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)____________________________。缺點(diǎn)主要是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離,還可能污染環(huán)境。
(4)我國(guó)廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉(NaClO2)反應(yīng)制備,化學(xué)方程式是 ___________________,此法相比歐洲方法的優(yōu)點(diǎn)是____________________________。
(5)科學(xué)家又研究出了一種新的制備方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液還原氯酸
鈉,化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_____________________________________________________。
此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩,原因?_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
工業(yè)利用精煉鎂渣(含有MgO、KCl、MgCl2、BaCl2、CaCl2、FeCl3等雜質(zhì))回收MgCl2的工業(yè)流程如下:
已知:25℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下:
物質(zhì) | CaCO3 | MgCO3 | BaCO3 | Mg(OH)2 | Fe (OH)3 |
Ksp | 4.96×10-9 | 6.82×10-6 | 5.1×10-9 | 5.61×10-12 | 2.64×10-38 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
某地農(nóng)田土壤膠體的膠粒帶負(fù)電荷,若在該農(nóng)田里施用含氮量相等的下列化肥,有效成分利用率最差的是 ( )。
A.(NH4)2SO4 | B.NH4HCO3 |
C.NH4NO3 | D.NH4Cl |
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