【題目】高鐵酸鈉(Na2FeO4)具有很強(qiáng)的氧化性,是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上以菱鐵礦(主要成分是FeCO3及少量SiO2)為原料制備高鐵酸鈉生產(chǎn)過(guò)程如下:

(1)Na2FeO4中鐵元素的化合價(jià)為_____________,高鐵酸鈉用于殺菌消毒時(shí)的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型為_______________(氧化還原反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)化合反應(yīng)”)

(2)按照上述流程,步驟①中堿浸時(shí)能否用較便宜的Ca(OH)2替代NaOH___________ (不能”),理由是________________________

(3)步驟③中檢驗(yàn)Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+的方法是:___________________________。

(4)步驟④中除生成Na2FeO4外,還有NaCl生成,其離子方程式為_____________。己知步驟⑤是向Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液,則操作a的名稱(chēng)為_____。

(5)生產(chǎn)過(guò)程中,理論上每獲得0.5molFeO42-消耗 NaClO的總質(zhì)量為_______________

(6)已知幾種物質(zhì)在20℃時(shí)的Ksp如下表:

某同學(xué)用滴定法測(cè)定晶體CoCl2·xH2O中的x,常用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀法進(jìn)行滴定,滴定時(shí)選擇的指示劑是_____(填編號(hào))。

A.KCl B.KSCN C.K2S D.K2CrO4

若取晶體樣品ag溶于蒸餾水中配制100mL溶液取20mL配制溶液于錐形瓶中,加入所選指示劑,用cmol/LAgNO3溶液滴定至終點(diǎn)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液bmL。則x的表達(dá)式為___________。

【答案】+6 氧化還原反應(yīng) 不能 CaSiO3難溶于水,無(wú)法分離出SiO2 取少量③中溶液于試管,滴入少量 K3Fe(CN)6溶液,若無(wú)藍(lán)色沉淀,則 Fe2+已經(jīng)全部轉(zhuǎn)化成Fe3+ 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 過(guò)濾 74.5g D

【解析】

粉碎菱鐵礦(主要成分是FeCO3及少量SiO2),加入NaOH溶液堿溶,酸性氧化物SiO2NaOH反應(yīng)得到硅酸鈉溶液,過(guò)濾,濾渣主要含有FeCO3,加入稀硫酸溶解,得到Fe2+的酸性溶液,加入NaClO溶液氧化Fe2+,2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,再加入NaOHNaClO溶液繼續(xù)氧化Fe3+,反應(yīng)為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,向得到的Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液,過(guò)濾得到高鐵酸鈉,據(jù)此分析解答。

(1)Na2FeO4中鈉元素+1價(jià),氧元素-2價(jià),則鐵元素+6價(jià);高鐵酸鈉中鐵元素+6價(jià),具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,故發(fā)生氧化還原反應(yīng);

(2)不能用Ca(OH)2替代NaOH,Ca(OH)2會(huì)與SiO2發(fā)生反應(yīng)生成CaSiO3CaSiO3難溶于水,無(wú)法分離出SiO2;

(3)步驟③中檢驗(yàn)Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+是看溶液中是否含有Fe2+,方法取少量③中溶液于試管,滴入少量的K3Fe(CN)6溶液,若無(wú)藍(lán)色沉淀,則Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+,否則含有Fe2+;

(4)步驟④為NaOHNaClO溶液氧化Fe3+生成Na2FeO4NaCl,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;步驟⑤是向Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液,經(jīng)過(guò)操作a得到固體,則該分離混合物的操作方法為過(guò)濾;

(5)根據(jù)鐵元素守恒,生成0.5molFeO42-,則加入的Fe2+0.5mol,第一次加入NaClO溶液氧化Fe2+,發(fā)生反應(yīng)2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,則需要n(NaClO)=0.25mol,第二次加入NaOHNaClO溶液繼續(xù)氧化Fe3+,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,則需要n(NaClO)=0.75mol,所以消耗 NaClO的總質(zhì)量為m(NaClO)=(0.25mol+0.75mol)×74.5g/mol=74.5g;

(6)指示劑的作用是指示Cl-恰好沉淀完全,即使Cl-先形成沉淀,再滴入AgNO3溶液時(shí)產(chǎn)生不同顏色的沉淀來(lái)指示滴定終點(diǎn)。

A.KCl產(chǎn)生AgCl白色沉淀,沒(méi)有明顯的顏色變化,A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知AgSCN的溶解度比AgCl小,先形成AgSCN沉淀,B錯(cuò)誤;

C.Ksp(Ag2S)=2.0×10-48=c2(Ag+)·c(S2-),c(S2-)=mol/L,Ksp(AgCl)= c(Ag+)·c(Cl-)=2.0×10-10c(Cl-)= mol/L,說(shuō)明Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度,滴加時(shí)先形成Ag2S沉淀,C錯(cuò)誤;

D.Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)·c(CrO42-)=2.0×10-12c(CrO42-)=mol/L> mol/L,說(shuō)明Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度,則加入K2CrO4可以作指示劑,指示滴定終點(diǎn),D正確;故合理選項(xiàng)是D;

ag晶體樣品中含有Cl-的物質(zhì)的量為n(Cl-)=n(Ag+)=cmol/L×b×10-3=5bc×10-3mol,n(CoCl2)=n(Cl-)=5bc×10-3mol=2.5bc×10-3mol,整理可得x的表達(dá)式為。

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】某化學(xué)課外活動(dòng)小組為了驗(yàn)證元素非金屬性遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如圖所示的兩套實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究:

方案一:

1)根據(jù)方案一裝置回答以下問(wèn)題:

寫(xiě)出裝置①發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式:___。若將反應(yīng)后②中的溶液倒入苯中,振蕩?kù)o置后,出現(xiàn)的現(xiàn)象與如圖吻合的是___。(填代號(hào))裝置③中的現(xiàn)象是___

2)根據(jù)方案二裝置回答以下問(wèn)題:

方案二:

方案二驗(yàn)證元素非金屬性遞變的理論依據(jù)是:___。B裝置的作用是___X試劑是___。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】金屬鉻和氫氣在工業(yè)上都有重要的用途。已知:鉻能與稀硫酸反應(yīng),生成氫氣和硫酸亞鉻(CrSO4)。銅鉻構(gòu)成原電池如圖所示,鹽橋中裝的是飽和KCl瓊脂溶液,下列關(guān)于此電池的說(shuō)法正確的是

A.鹽橋的作用是使整個(gè)裝置構(gòu)成通路、保持溶液呈電中性,凡是有鹽橋的原電池,鹽橋中均可以用飽和KCl瓊脂溶液

B.理論上1molCr溶解,鹽橋中將有2molCl-進(jìn)入左池,2molK進(jìn)入右池

C.此過(guò)程中H得電子,發(fā)生氧化反應(yīng)

D.電子從鉻極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)到銅極,又通過(guò)鹽橋到轉(zhuǎn)移到左燒杯中

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是(

A.由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體

B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

C.由③說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物

D.③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2,由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知A、B為單質(zhì),C為化合物,能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系的是( )

C溶于水后得到強(qiáng)堿溶液,則A可能是Na

C溶液遇Na2CO3放出CO2氣體,則A可能是H2

C溶液中滴加KSCN溶液顯紅色,則B可能為Fe

C溶液中滴加NaOH溶液有藍(lán)色沉淀生成,則B可能為Cu

A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】X溶液中緩慢滴加Y溶液,生成沉淀的質(zhì)量如圖所示,符合圖像的一組是

X

Y

A

AlCl3、Mg(NO3)2、HNO3

NaOH

B

Na2CO3NH4HCO3、Na2SO4

Ba(OH)2

C

NH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3HCl

NaOH

D

NaAlO2、氨水、NaOH

H2SO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于下列結(jié)論正確的是

A. 該有機(jī)物分子式為C13H16

B. 該有機(jī)物屬于苯的同系物

C. 該有機(jī)物分子至少有4個(gè)碳原子共直線(xiàn)

D. 該有機(jī)物分子最多有13個(gè)碳原子共平面

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是

A.SO2通入Ba(OH)2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,因?yàn)?/span>Ba2SO22OH=BaSO42H2O

B.Fe2(SO4)3溶液中加入過(guò)量鐵粉:Fe3++Fe2Fe2+

C.Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量氨水:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3

D.Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸:Na2CO3+2H+H2CO3+2Na+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)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(kāi)采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)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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