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。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn),其生產(chǎn)工藝如下:

主要反應(yīng)為:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH = 2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。
(1)寫出反應(yīng)①的離子方程式:                                            。
(2)從“混合物II”中分離出K2FeO4后,會(huì)有副產(chǎn)品,它們都是重要的化工產(chǎn)品,其中一種在工業(yè)上用作氯堿工業(yè)原料的物質(zhì)是        。
(3)反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對(duì)高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。圖Ⅰ為不同的溫度下,F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響;圖Ⅱ?yàn)橐欢囟认,F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時(shí),NaClO濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響。

圖Ⅰ                                  圖Ⅱ
根據(jù)上圖分析:工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為               ℃,此時(shí)Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為                         。
(1)Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O  (2)NaCl   (3)① 26        1.2

試題分析:(1)氯氣是酸性氣體,能和燒堿溶液反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O。
(2)根據(jù)流程確定混合物Ⅰ的組成為氯化鈉、次氯酸鈉以及氫氧化鈉的混合物,經(jīng)過反應(yīng)②之后所得混合物II的組成有NaNO3、NaCl、NaOH、K2FeO4,從中分離出K2FeO4后,得到的副產(chǎn)品是NaNO3、NaCl、NaOH,其中NaNO3作炸藥,NaCl用作調(diào)味品或氯堿工業(yè)原料等。
(3)尋找最佳溫度要具備的條件:該溫度下反應(yīng)速率快,生成高鐵酸鉀的產(chǎn)率較大兩方面,所以根據(jù)圖像可知工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為26℃,因?yàn)樵谠摐囟认律筛哞F酸鉀的產(chǎn)率最大,此時(shí)Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為=1.2。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列金屬一般用電解熔融鹽的方法冶煉的是(  )。
A.活動(dòng)性強(qiáng)的金屬B.活動(dòng)性弱的金屬
C.人類較早使用的金屬D.明代作貨幣的金屬

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

金屬鈦被譽(yù)為“二十一世紀(jì)金屬”,有“生物金屬,海洋金屬,太空金屬”美稱;具有低密度、高強(qiáng)度,耐腐蝕、耐高溫,記憶能力等優(yōu)良性能。金屬鈦的制備主要包括下面幾個(gè)步驟:
①用硫酸溶解鈦鐵精礦(FeTiO3),溶解后水浸、冷卻、結(jié)晶得到副產(chǎn)品綠礬;
②所得濾液水解充分后得到沉淀A和稀硫酸,稀硫酸循環(huán)利用;
③高溫煅燒沉淀A得到化合物B,B是重要的白色顏料;
④化合物B在高溫條件下氯化時(shí)得到化合物C和一氧化碳?xì)怏w,其中C在常溫下呈液態(tài),且極易水解,可以用作軍事煙霧劑;
⑤高溫下用金屬鎂還原C得到金屬鈦。
(1)金屬鈦在加熱時(shí)可以與濃NaOH溶液作用,寫出鈦與熱的濃堿作用時(shí)的離子方程式:________________________________;寫出主族金屬元素中與此相似的一個(gè)離子反應(yīng)方程式:_____________________________________。
(2)寫出第④步的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________。
(3)用化學(xué)方程式表示C為什么可以用作軍事煙霧劑:_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

海水資源的綜合利用十分重要,不需要通過化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是
A.食鹽、淡水B.鈉、鎂C.燒堿、氯氣D.溴、碘

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氯、溴、碘、鈉、鎂、錳、鋰、鈾等元素在海洋中被富集。海洋開發(fā)利用和維權(quán)是國家戰(zhàn)略。
(1)以上元素在海水中的存在形態(tài)是___________(選填①游離態(tài)②化合態(tài)③不確定)
(2)以下變化屬于化學(xué)變化的是__________________________:
發(fā)生核裂變,②重氫(2H)發(fā)生核聚變,③LiH做野外生氫劑,④海水曬鹽
(3)由氯氣和曬鹽后的鹵水制取液溴的離子方程式______________________________;由石灰乳和鹵水沉淀出鎂元素的離子方程式_____________________________________;由海帶灰可浸出KI,由某種礦鹽可浸出KIO3,二者在鹽酸中反應(yīng)可生成碘單質(zhì),反應(yīng)的離子方程式__________________________________。
(4)工業(yè)由氯化鈉制取金屬鈉的化學(xué)方程式為____________________________;工業(yè)制鎂采用電解熔融氯化鎂,不采用電解熔融氧化鎂的原因是_______________________
(5)海底富集多種礦物結(jié)核,錳結(jié)核是其中的一種。錳結(jié)核中主要含有MnO2和Fe2O3。一種質(zhì)量比約為m(Mn):m(Fe)=55:448的合金鋼(其它元素略),具有抗御激烈沖擊和磨損的能力,可做航母甲板等。欲通過鋁熱反應(yīng)煉得這樣的合金,MnO2、Fe2O3、Al的投料比(按物質(zhì)的量之比)約為_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

地球的海水總量約有1.4×1018t,是人類最大的資源庫。
(1)如圖利用海水得到淡水的方法為                。

(2)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如下圖。a是電源的          極;Ⅰ口排出的是          (填“淡水” 或“濃水”)。

(3)海水淡化后的濃水中含大量鹽分(主要含有Mg2、Ca2+、Fe3和SO42),排入水中會(huì)改變水質(zhì),排到土壤中會(huì)導(dǎo)致土壤鹽堿化,故不能直接排放,可以與氯堿工業(yè)聯(lián)產(chǎn)。
電解前需要把濃水精制,所需試劑主要包括:HCl、NaOH、BaCl2、Na2CO3等),其中HCl的作用主要是                               。
(4)鈾是核反應(yīng)最重要的燃料,其提煉技術(shù)直接關(guān)系著一個(gè)國家核工業(yè)或核武器的發(fā)展水平,海水中鈾以UCl4形式存在(以離子形式存在),每噸海水只含3.3毫克鈾,海水總量極大,鈾總量相當(dāng)巨大。不少國家正在探索海水提鈾的方法,F(xiàn)在,已經(jīng)研制成功一種螯合型離子交換樹脂,它專門吸附海水中的鈾,而不吸附其他元素。其反應(yīng)原理為:___________________________(樹脂用HR代替),發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生并得到含鈾的溶液,其反應(yīng)原理為:________________________。
(5)離子交換樹脂法是制備純水(去離子水) 的主要方法。某陽離子交換樹酯的局部結(jié)構(gòu)可寫成(如圖)。該陽離子交換樹脂是由單體苯乙烯和交聯(lián)劑對(duì)二乙烯基苯聚合后再經(jīng)            反應(yīng)得到的。自來水與該離子交換樹脂交換作用后顯          (填“酸性”、“堿性”或“中性”)。

(6)中國《生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定,水的總硬度不能過大。如果硬度過大,飲用后對(duì)人體健康與日常生活有一定影響。暫時(shí)硬水的硬度是由       (填陰離子符號(hào))引起的,經(jīng)      (填操作名稱)后可被去掉。永久硬水的硬度可由離子交換法去掉。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

用芒硝(Na2SO4 °10H2O)制備純堿、明礬銨[(NH42Al(SO412H2O]的生產(chǎn)工藝流程如下圖:

(1)溶液C中的溶質(zhì)主要是_____________
(2)明礬銨的溶液呈_____性,明礬銨可用于凈水,用離子方程式說明其原理______________________
(3)過程Ⅰ中的反應(yīng)溫度不能超過40℃,其原因是______________________________
(4)運(yùn)用化學(xué)平衡原理解釋Na2SO4稍過量的原因                                              
(5)若將Al2(SO43加入到A中會(huì)產(chǎn)生大量的沉淀和氣體,導(dǎo)致明礬銨的產(chǎn)量降低,請用離子方程式解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是___________________________________________
(6)溶液E中的溶質(zhì)離子為__________________
(7)已知明礬銨的溶解度隨著溫度的升高而增大,過程Ⅱ中得到明礬銨的系列實(shí)驗(yàn)操作是:                          、過濾、洗滌、干燥。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

硼酸(H3BO3)大量應(yīng)用于玻璃制造行業(yè),以硼鎂礦(2MgO?B2O3?H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下:

已知:H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃時(shí)的溶解度依次為5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3 +、Al3+、Fe2 +和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時(shí),溶液的pH分別為3. 2、5.2、9.7和12.4。
(1)由于礦粉中含CaCO3,“浸取”時(shí)容易產(chǎn)生大量泡沫使物料從反應(yīng)器溢出,故應(yīng)分批加入稀硫酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                          。
(2)“浸出液”顯酸性,含H3BO3和Mg2+、SO42,還含有Fe3 +、Fe2+、Ca2+、Al3+等雜質(zhì)!俺s”時(shí)向浸出液中依次加入適量H2O2和MgO,除去的雜質(zhì)離子是        。H2O2的作用是                  (用離子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“熱過濾”的目的是                          。
(4)“母液”可用于回收硫酸鎂,已知硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖,且溶液的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)增大而升高。為了從“母液”中充分回收MgSO4?H2O,應(yīng)采取的措施是將“母液”蒸發(fā)濃縮,                          

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

氫能開發(fā)的首要問題是研究如何以水為原料制取氫氣。下列研究方向中你認(rèn)為比較可行的是(  )
A.大量建設(shè)水電站,用電力分解水制取氫氣
B.設(shè)法將太陽能聚焦,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣
C.尋找更多化石燃料,利用其燃燒放熱,使水分解產(chǎn)生氫氣
D.尋找特殊化學(xué)物質(zhì),用于開發(fā)廉價(jià)能源,以分解水制取氫氣

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