高鐵酸鹽是一種強(qiáng)氧化劑,在能源、環(huán)保等方面均有廣泛的用途。濕法、干法制備高鐵酸鉀的原理如表所示:

濕法

強(qiáng)堿介質(zhì)中,F(xiàn)e(NO3)3與NaClO反應(yīng)得到紫紅色高鐵酸鹽溶液

干法

Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鉀(K2FeO4)和KNO2等產(chǎn)物

(1)某工廠用濕法制備高鐵酸鉀的流程如圖所示:

①反應(yīng)I的化學(xué)方程式為 。

②反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為 。

③已知25℃時Fe(OH)3的Ksp=4.0×10—38,反應(yīng)Ⅱ后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10—5mol·L—1.則需調(diào)整pH= 時,開始生成Fe(OH)3沉淀(不考慮溶液體積的變化)。

(2)由流程圖可見,濕法制備高鐵酸鉀時,需先制得高鐵酸鈉,然后再向高鐵酸鈉溶液中加入飽和KOH溶液,即可析出高鐵酸鉀。

①已知高鐵酸鈉和水反應(yīng),有Fe(OH)3和O2生成,則高鐵酸鈉的氧化性比O2 (填“強(qiáng)”或“弱”)。

②由以上信息可知:高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉 (填“大”或“小”)。

(3)高鐵酸鉀是一種理想的水處理劑,其處理水的原理為 。

(4)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 。

(1)①Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(2分);

②2Fe3++3ClO—+10OH—=2FeO42—+3Cl—+5H2O(2分);

③pH=3(2分);

(2)①強(qiáng);②小

(3)有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,產(chǎn)生Fe(OH)3有吸附性(2分);(4)3:1(2分)

【解析】

試題分析:①由濕法制備高鐵酸鉀的原理,結(jié)合流程可知:反應(yīng)I:2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O;

②反應(yīng)II離子反應(yīng)方程式為:3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O。

③由25℃時的Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,則

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)求得:c(OH-)=10-11mol/L,則c(H+)=10-3mol/L,PH=3,即PH=3開始生成Fe(OH)3沉淀;

(2)①由氧化還原反應(yīng)強(qiáng)生弱的規(guī)律可知:高鐵酸鈉的氧化性比O2強(qiáng)。

②由流程圖可知,向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液,析出高鐵酸鉀,說明高鐵酸鈉溶解度大于高鐵酸鉀溶解度;

(3)高鐵酸鉀中+6價的鐵有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,生成的+3價鐵水解產(chǎn)生Fe(OH)3有吸附性;

(4)干法制備高鐵酸鉀的化學(xué)方程式為Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O分析可得氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:1.

考點: 了解鐵單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。能根據(jù)實驗試題要求,做到: ①設(shè)計、評價或改進(jìn)實驗方案; ②了解控制實驗條件的方法。

練習(xí)冊系列答案
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現(xiàn)將足量的AgCl固體分別放入下列物質(zhì)中,所得溶液中c(Ag+)最小是

A.10 mL 0.2mol·L-1MgCl2溶液 B.20 mL 0.5 mol·L-1 AgNO3溶液

C.40 mL 0.3mol·L-1 HCl溶液 D.15 mL 0.1mol·L-1 AlCl3溶液

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下列實驗事實得出的結(jié)論不正確的是

選項

實驗事實

結(jié)論

A

H2可在Cl2中燃燒

燃燒不一定有氧氣參加

B

鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落

氧化鋁熔點高于鋁

C

將SO2通入含HClO的溶液中,生成H2SO4

HClO酸性比H2SO4強(qiáng)

D

向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,在液面出現(xiàn)微紅色

Fe2+在空氣中被氧化

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下列不屬于空氣質(zhì)量播報內(nèi)容的是

A.SO2 B.CO2 C.NO2 D.PM2.5

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下列說法錯誤的是

A.按系統(tǒng)命名法,有機(jī)物(CH3)2CHCH(CH2CH3)(CH2CH2CH3)的命名為:2-甲基-3-乙基己烷

B.三硝基甲苯的分子式為C7H5N3O6

C.硬脂酸甘油酯和油酸甘油酯互為同系物

D.淀粉與纖維素的化學(xué)式為(C6H10O5)n,但兩者不是同分異構(gòu)體

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(1)過渡金屬元素鐵能形成多種配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。

①基態(tài)Fe3+的M層電子排布式為 。

②配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x= 。Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為 -20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于 (填晶體類型)。

(2)O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,距一個陰離子最近的所有陽離子為頂點構(gòu)成的幾何體為 。已知該晶胞的密度為ρg/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞邊長a= cm。(用含ρ、NA的計算式表示)

(3)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、M、W五種元素,其中X是原子半徑最小的元素,Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,M基態(tài)原子中s電子數(shù)等于p電子數(shù)。W的原子序數(shù)為29。回答下列問題:

①Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為 ,空間構(gòu)型 。

②基態(tài)W原子的核外電子排布式 。

③Y、Z、M三種元素的第一電離能由大到小的順序為 (用元素符號表示)化合物ZX3的沸點比化合物YX4的高,其主要原因是 。

④元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式是 。

⑤YM、ZM混合氣體污染的處理方法之一是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為Z的單質(zhì)。

已知::①YM(g)+ 1/2M2(g)=Y(jié)M2(g) △H=-283.0kJ·mol-1

②Z2(g)+ M2(g)=2ZM(g) △H=+180.5kJ·mol-1

則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。

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以下是常見的五種中草藥,下列說法正確的是

A.等量的紫草寧消耗NaOH溶液、溴水的物質(zhì)的量比為3∶4

B.1mol上述五種物質(zhì)與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng),消耗氫氧化鈉最多的是亮菌甲素

C.七葉內(nèi)酯與東莨菪內(nèi)酯互為同系物。

D.一定條件下,等物質(zhì)的量的五種中藥消耗氫氣:七葉內(nèi)酯與東莨菪內(nèi)酯一樣多。

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下列有關(guān)化學(xué)用語使用正確的是

A.乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為:CH2CH2

B.NH4C1的電子式:

C.Cr原子 的基態(tài)簡化電子排布式為[Ar]3d54s1

D.S原子的外圍電子排布圖為

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下表中敘述Ⅰ和敘述Ⅱ均正確并且互為因果關(guān)系的是

選項

敘述Ⅰ

敘述Ⅱ

A

NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽

將NH4Cl溶液蒸干可制備NH4Cl固體

B

Fe3+有強(qiáng)氧化性

用KSCN溶液可以鑒別Fe3+

C

SO2有還原性

用SO2可使溴水褪色

D

Cl2有漂白性

用Cl2可與石灰乳反應(yīng)制備含氯消毒劑

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