【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4) 易溶于水。受熱分解生成氧氣。高鐵酸鉀的工業(yè)制法有多種,其中一種的主要步驟如圖所示(方框內(nèi)為主產(chǎn)物)。

(1)①中反應(yīng)的離子方程式是_____________________________

(2)③中的反應(yīng)為: Na2FeO4(s)+2KOH(aq) K2FeO4(s)+2NaOH(aq),能生成高鐵酸鉀的可能原因是____________;用飽和KOH 溶液的目的除了減少K2FeO4的溶解外,還有_____________。

(3) 提純粗K2FeO4采用的方法是___________________(選填萃取”、“蒸餾”、“重結(jié)晶”)。提純過(guò)程中溶解粗K2FeO4 固體應(yīng)選用__________(填序號(hào))。

A. B.稀硫酸 C.KOH 溶液 D.NaOH 溶液

(4)某溫度下,高鐵酸鉀溶液在不同pH 下的分解曲線如圖所示。為延長(zhǎng)高鐵酸鉀溶液的保存時(shí)間,可采取的措施是________________;完成pH>7 時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式配平:__ K2FeO4 +___=___KOH+___Fe(OH)3↓+________,____________________

(5)用高鐵酸鉀處理污水,能去污、殺菌、消毒,且自身被還原生成的Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體。現(xiàn)用兩種分別含有葡萄糖、甲苯的人工污水,每升分別加入30mg K2FeO4,相同溫度下最終去除效果見(jiàn)下表。

項(xiàng)目

葡萄糖溶液

甲苯溶液

起始COD/(mg·L-1)

1124

1966

處理后COD/(mg·L-1)

983

526

去除率/%

11.54

73.24

已知: 化學(xué)需氧量(COD) 指的是: 在一定條件下,以氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量為指標(biāo),折算成每升水樣全部被氧化后,需要的氧氣的亳克數(shù),以mg·L-1表示。該指標(biāo)也作為污水中有機(jī)物含量的綜合指標(biāo)之一。由甲苯引起的1L 污水,當(dāng)去除率為73.24%時(shí),理論上需高鐵酸鉀_____mg。[ 已知 :M(K2FeO4)=198g/mol]。理論上需要的m (Na2FeO4 ) 大于實(shí)際用量,說(shuō)明Na2FeO4 去除有機(jī)污水的原理除了氧化作用外,另一個(gè)原因可能是_____________________________。

【答案】 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O K2FeO4的溶解度比Na2FeO4 增大K+離子濃度,平衡向右移動(dòng),有利于K2FeO4生成 重結(jié)晶 C 降低溫度和升高溶液的pH 4 K2FeO4+10H2O=8KOH+4Fe(OH)3↓+3O2 1.188×104(11880、1.2×104) K2FeO4還原生成的Fe3+離子水解生成Fe(OH)3膠體,對(duì)有機(jī)物的吸附而除去(Fe(OH)3膠體有吸附作用)

【解析】(1)①中氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;(2)③中的反應(yīng)為:Na2FeO4(s)+2KOH(aq) K2FeO4(s)+2NaOH(aq),能生成高鐵酸鉀的可能原因是K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小;用飽和KOH溶液的目的除了減少K2FeO4的溶解外,還有增大K+離子濃度,平衡向右移動(dòng),有利于K2FeO4生成;3提純粗K2FeO4采用的方法是重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法;K2FeO4固體在水、稀硫酸、NaOH溶液中的溶解度均較大,故提純過(guò)程中溶解粗K2FeO4固體應(yīng)選用KOH溶液中,答案選C;(4)根據(jù)圖中信息可知,溫度越低,pH越大c(FeO42-)較大,為延長(zhǎng)高鐵酸鉀溶液的保存時(shí)間,可采取的措施是降低溫度和升高溶液的pH; pH>7時(shí)為堿性,根據(jù)氧化還原反應(yīng)及質(zhì)量守恒進(jìn)行配平,化學(xué)反應(yīng)方程式為4 K2FeO4+10H2O=8KOH+4Fe(OH)3↓+3O2;由甲苯引起的1L污水,當(dāng)去除率為73.24%時(shí),COD為(1966-526)mg,根據(jù)得失電子守恒有(1966-526),理論上需高鐵酸鉀11880mg;理論上需要的m(Na2FeO4)大于實(shí)際用量,說(shuō)明Na2FeO4去除有機(jī)污水的原理除了氧化作用外,另一個(gè)原因可能是K2FeO4還原生成的Fe3+離子水解生成Fe(OH)3膠體,對(duì)有機(jī)物的吸附而除去(Fe(OH)3膠體有吸附作用)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)稀土資源豐富。下列有關(guān)稀土元素的說(shuō)法正確的是( )

A. 的質(zhì)量數(shù)相同

B. 是同一種核素

C. 互為同位素

D. 的核外電子數(shù)和中子數(shù)均為62

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室欲用NaOH固體配制1.0 mol/L的NaOH溶液240 mL;

(1)配制溶液時(shí),一般可以分為以下幾個(gè)步驟:

①稱量 ②計(jì)算、廴芙狻、軗u勻、蒉D(zhuǎn)移、尴礈臁、叨ㄈ荨、嗬鋮s 

其正確的操作順序?yàn)?/span>__________________________________,

本實(shí)驗(yàn)必須用到的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、____________________。

(2)某同學(xué)欲稱量NaOH的質(zhì)量,他先用托盤天平稱量燒杯的質(zhì)量,天平平衡后的狀態(tài)如下圖所示。燒杯的實(shí)際質(zhì)量為________g,要完成本實(shí)驗(yàn)該同學(xué)應(yīng)稱出________g NaOH。

(3)下列對(duì)容量瓶及其使用方法的描述中正確的是____

A.容量瓶上標(biāo)有容積、溫度和濃度

B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,必須烘干

C.配制溶液時(shí),把量好的濃硫酸小心倒入容量瓶中,加入蒸餾水到接近刻度線1~2 cm處,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至刻度線

D.使用前要檢查容量瓶是否漏水

(4)在配制過(guò)程中,其他操作都是正確的,下列操作會(huì)引起誤差偏高的是_______________。

①轉(zhuǎn)移溶液時(shí)不慎有少量灑到容量瓶外面

②定容時(shí)俯視刻度線

③未冷卻到室溫就將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶并定容

④定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面低于刻度線,再加水至刻度線

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組同學(xué)用下列裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究O2KI溶液發(fā)生反應(yīng)的條件。

供選試劑:30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。

(1)小組同學(xué)設(shè)計(jì)甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn),記錄如下:

操作

現(xiàn)象

I的錐形瓶中加入______,向I______中加入30% H2O2溶液,連接I、Ⅲ,打開(kāi)活塞

I中產(chǎn)生無(wú)色氣體并伴隨大量白霧;中有氣泡冒出,溶液迅速變藍(lán)

中加入KMnO4固體,連接Ⅱ、Ⅲ,點(diǎn)燃酒精燈

中有氣泡冒出,溶液不變藍(lán)

中加入KMnO4固體,中加入適量0.1mol/L H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點(diǎn)燃酒精燈

中有氣泡冒出,溶液變藍(lán)

(2)丙實(shí)驗(yàn)中O2KI溶液反應(yīng)的離子方程式是__________________________。

(3)對(duì)比乙、丙實(shí)驗(yàn)可知,O2KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是___________。為進(jìn)一步探究該條件對(duì)反應(yīng)速率的影響,可采取的實(shí)驗(yàn)措施是________________________

(4)由甲、乙、丙三實(shí)驗(yàn)推測(cè),甲實(shí)驗(yàn)可能是I中的白霧使溶液變藍(lán)。學(xué)生將I中產(chǎn)生的氣體直接通入下列________溶液(填序號(hào)),證明了白霧中含有H2O2。

A.酸性KMnO4 B.FeCl2 C.氫硫酸 D.品紅

(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置過(guò)程中會(huì)被緩慢氧化:4KI +O2 +2H2O=2I2 + 4KOH。該小組同學(xué)取20 mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒(méi)有觀察到溶液顏色變藍(lán),他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)(寫離子方程式)_____________________造成的,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明他們的猜想是否正確。_________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某溫度下,分別向10 mL濃度均為0.1mol/LCuCl2ZnCl2溶液中滴加0.1mol/LNa2S 溶液,滴加過(guò)程中溶液中-1gc(Cu2+)-lgc(Zn2+)Na2S 溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示。(已知: Ksp(ZnS) > Ksp(CuS),1g3≈0.5) 下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 溶液pH:abe B. a 點(diǎn)的ZnCl2 溶液中: c(Cl-)2[c(Zn2+)+c(H+)]

C. a-b-e為滴定CuCl2溶液的曲線 D. d點(diǎn)縱坐標(biāo)小于34.9

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25 ℃時(shí),濃度均為0.2 mol/L NaHCO3 Na2CO3 溶液中,下列判斷不正確的是

A. 均存在電離平衡和水解平衡

B. 存在的粒子種類相同

C. c(OH)前者大于后者

D. 分別加入少量NaOH固體,恢復(fù)到原溫度,pH均增大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列制備原理屬于加成反應(yīng)的是

A. 乙烯制乙醇 B. 苯制硝基苯

C. 乙烷制氯乙烷 D. 乙酸和乙醇制乙酸乙酯

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。完成合成氨工業(yè)中有關(guān)問(wèn)題。

1合成氨工業(yè)中,合成塔中每產(chǎn)生2 mol NH3,放出92.2 kJ熱量。

①高溫高壓、催化劑條件下,工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為:____________________________________________。

②若起始時(shí)向容器內(nèi)放入0.2 mol N20.6 mol H2,達(dá)到平衡后放出的熱量為Q,Q______18.44 kJ(填“﹥”““﹤”)。

2NH3(g)CO2(g) 經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)合成尿素CO(NH2)2,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

①則2NH3(g)CO2(g) CO(NH2)2(s)H2O(l) ΔH_________kJ/mol。

②在一定溫度和壓強(qiáng)下,若①中的反應(yīng),NH3CO2的物質(zhì)的量之比氨碳比n(NH3)/n(CO2)x。下圖是氨碳比xCO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)的關(guān)系。

α隨著x增大而增大的原因是_________________________________

③圖中B點(diǎn)處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率_______________

3N2H21 mol充入一密閉容器中,在一定條件下發(fā)生合成氨反應(yīng)。反應(yīng)至平衡的過(guò)程中,N2的體積分?jǐn)?shù)將_______________(填序號(hào))

a.一直減小 b.始終不變 c.一直增大 d無(wú)法確定

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下將KOH溶液滴加到己二酸(H2X) 溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是

A. Ka2(H2X)的數(shù)量級(jí)為10–4

B. KHX溶液中c(H+)>c(OH-)

C. 曲線N表示pH與1g[c(X2-)/c(HX-)]的變化關(guān)系

D. 當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),c(K+) >c(HX-) > c(X2-) > c(OH-) =c(H+)

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