【題目】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:
①2KOH+Cl2===KCl+KClO+H2O(條件:溫度較低)
②6KOH+3Cl2===5KCl+KClO3+3H2O(條件:溫度較高)
③2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH===2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列問題:
(1)該生產(chǎn)工藝應(yīng)在______________(填“溫度較高”或“溫度較低”)情況下進(jìn)行,從綠色化學(xué)的角度考慮通入氯氣速率應(yīng)________(填“較快”或“較慢”);
(2)寫出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式_____________;
(3)為了提高生活用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),自來水廠常使用高鐵酸鉀(K2FeO4)進(jìn)行消毒、凈化以改善水質(zhì),其原因是______
(4)配制KOH溶液時(shí),是在每100mL水中溶解61.6g KOH固體(該溶液的密度為1.47 g/mL),它的物質(zhì)的量濃度為____________(保留整數(shù));
(5)在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是__________:
A.與“反應(yīng)液I”中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO
B.KOH固體溶解時(shí)會(huì)放出較多的熱量,有利于提高反應(yīng)速率
C.為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物
D.使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO
(6)該工藝每得到1.98 kg K2FeO4,理論上消耗Cl2的物質(zhì)的量為___________mol。
【答案】溫度較低 較慢 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ K2FeO4中鐵元素化合價(jià)為+6價(jià),易得電子 10mol/L AC 15
【解析】
(1)由工藝流程及③可知,利用Fe(NO3)3與KClO制備K2FeO4,由信息②可知溫度較高KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO3;
(2)工業(yè)是利用電解飽和食鹽水制取氯氣;
(3)K2FeO4中鐵元素化合價(jià)為+6價(jià),價(jià)態(tài)高;
(4)根據(jù)n= 計(jì)算出氫氧化鉀的物質(zhì)的量,溶液質(zhì)量等于溶質(zhì)質(zhì)量與溶劑質(zhì)量之和,利用V= 計(jì)算溶液體積,再根據(jù)c== ,計(jì)算氫氧化鉀溶液的物質(zhì)的量濃度;
(5)由工藝流程可知,反應(yīng)液I中有過量的Cl2反應(yīng),生成更多的KClO;
(6)根據(jù)反應(yīng)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,可得關(guān)系式2K2FeO4~3Cl2,根據(jù)關(guān)系式可計(jì)算出氯氣的物質(zhì)的量;
(1)由工藝流程及③可知,利用Fe(NO3)3與KClO制備K2FeO4,由信息②可知溫度較高KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO3,由信息①可知,在低溫下KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO.故選擇低溫較低,較慢;
故答案為:溫度較低;較慢;
(2)工業(yè)是利用電解飽和食鹽水制取氯氣.反應(yīng)方程式為:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
故答案為:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)K2FeO4中鐵元素化合價(jià)為+6價(jià),價(jià)態(tài)高,易得電子,表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,
故答案為:K2FeO4中鐵元素化合價(jià)為+6價(jià),易得電子;
(4)61.6gKOH固體的物質(zhì)的量為n===1.1mol,溶液的質(zhì)量為100mL×1g/mL+61.6g=161.6g,所以溶液的體積為v= ==,根據(jù)c= ,帶入上述數(shù)據(jù)可得氫氧化鉀溶液的物質(zhì)的量濃度為10mol/L;
故答案為:10mol/L;
(5)由工藝流程可知,反應(yīng)液I中有過量的Cl2反應(yīng),加KOH固體的目的是與過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO;
A、與過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO,故A正確;
B、由信息②可知溫度較高KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO3,不利用KClO生成、浪費(fèi)原料,故B錯(cuò)誤;
C、由工藝流程及③可知,利用Fe(NO3)3與KClO制備K2FeO4,故C正確;
D、由信息可知,該條件下KClO3不能轉(zhuǎn)化為KClO,故D錯(cuò)誤;
故選:AC;
(6)根據(jù)反應(yīng)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,可得關(guān)系式2K2FeO4~3Cl2,1.98kgK2FeO4的物質(zhì)的量為10mol,根據(jù)關(guān)系式可知氯氣的物質(zhì)的量為15mol;
故答案為:15。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是
A.鉛蓄電池在放電過程中,正極得到電子,電極質(zhì)量增加
B.0.1mol/L CH3COOH溶液加水稀釋后,溶液中減小
C.SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)必須在高溫下反應(yīng)才能發(fā)生,則ΔH>0
D.合成氨生產(chǎn)中將NH3液化分離,可加快正反應(yīng)速率,提高H2的轉(zhuǎn)化率
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在照相底片的定影過程中,未曝光的溴化銀(AgBr)常用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶解,反應(yīng)生成Na3[Ag(S2O3)2];在廢定影液中加入Na2S使Na3[Ag(S2O3)2]中的銀轉(zhuǎn)化為Ag2S,并使定影液再生。將Ag2S在高溫下轉(zhuǎn)化為Ag,就達(dá)到了回收銀的目的。
(1)銅、銀、金在元素周期表中位于同一族相鄰周期,基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為___。
(2)Na、O、S簡單離子半徑由大到小的順序?yàn)?/span>___。
(3)S2O32-離子結(jié)構(gòu)如圖所示,其中心硫原子的雜化軌道類型為___。
(4)Na3[Ag(S2O3)2]中存在的作用力有__。
A.離子鍵 B.共價(jià)鍵 C.范德華力 D.金屬鍵 E.配位鍵
(5)在空氣中灼燒Ag2S生成Ag和SO2,SO2分子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為__,其分子空間構(gòu)型為___。SO2易溶于水,原因是__。
(6)SO2具有較強(qiáng)的還原性,碳與熔融金屬鉀作用,形成的晶體是已知最強(qiáng)的還原劑之一,碳的某種晶體為層狀結(jié)構(gòu),鉀原子填充在各層之間,形成間隙化合物,其常見結(jié)構(gòu)的平面投影如圖所示,則其化學(xué)式可表示為___。
(7)現(xiàn)在人們已經(jīng)有多種方法來測(cè)定阿伏加德羅常數(shù),X射線衍射法就是其中的一種,通過對(duì)金晶體的X 射線衍射圖像的分析,可以得出金晶體的晶胞屬于面心立方晶胞(與銅的晶胞相似)。若金原子的半徑為am,金的密度為ρg·cm-3,金的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,試通過這些數(shù)據(jù)列出計(jì)算阿伏加德羅常數(shù)的算式___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列描述,不正確的是
A. 正戊烷、異戊烷、新戊烷的沸點(diǎn)依次降低
B. 相對(duì)分子質(zhì)量為104的烴,分子中不可能只存在單鍵
C. 光照下2,2一二甲基丙烷與Br2反應(yīng)其二溴取代物有兩種
D. FeCl3溶液可以把4種無色溶液:乙醇、苯酚、AgNO3溶液、KOH溶液一一區(qū)分
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A-F 為中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì),它們的焰色試驗(yàn)均為黃色。其中 A 為單質(zhì), B 與 C的組成元素相同,且 B 為淡黃色固體; D、 E、 F 的溶液均顯堿性,其中 E 和 F 屬于鹽且相同物質(zhì)的量濃度的溶液, E溶液的堿性更強(qiáng)。它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖。(“”表示進(jìn)一步反應(yīng)即可轉(zhuǎn)化,部分反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件已略去)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式: B___, C___, E___。
(2)AD 的化學(xué)方程式是_______________________。
(3)BD 的化學(xué)方程式是_______________________。
(4)區(qū)分 E 和 F 兩種固體的方法是:分別取等量的 E 和 F 兩種固體少許于試管中,具體的操作現(xiàn)象和結(jié)論是_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放熱且產(chǎn)生氣體,可用于冬天石油開采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語正確的是
A. 中子數(shù)為18的氯原子:
B. N2的結(jié)構(gòu)式:N=N
C. Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:
D. H2O的電子式:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】8.8g FeS與400mL 1 mol/L硝酸溶液恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后產(chǎn)物為Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3, X、H2O,則X為( )
A.N2B.NOC.N2OD.NO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】圖為幾種化合物的元素組成示意圖,以下說法錯(cuò)誤的是
A. 若①為某種具有催化作用的化合物,則其水解產(chǎn)物為氨基酸
B. 若②為脂肪,則其大量積累于皮下和內(nèi)臟器官周圍
C. 若③為藍(lán)藻的遺傳物質(zhì),則其和蛋白質(zhì)組成染色體
D. 若④為糖原,則其主要分布在人和動(dòng)物的肌肉和肝臟中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B兩種無色可溶性鹽分別是由Na+、Ag+、NO3-、CO32-中不同的陰、陽離子所組成。經(jīng)實(shí)驗(yàn)A溶液、B溶液均可與鹽酸反應(yīng),其中A產(chǎn)生白色沉淀,B產(chǎn)生氣泡,則:
(1)A為_____________,B為_____________;
(2)A與適量KCl恰好完全反應(yīng)的離子方程式:_______________________________ ,
過濾后濾液中的溶質(zhì)可能的用途_____________。
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