【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)
回答下列問(wèn)題:
(1)該生產(chǎn)工藝應(yīng)在______________(填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進(jìn)行;
(2)在溶液I中加入KOH固體的目的是________(填編號(hào))。
A.與溶液I中過(guò)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)提供堿性的環(huán)境
D.使KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO
(3)從溶液II中分離出K2FeO4后,還會(huì)有副產(chǎn)品KNO3、KCl,則反應(yīng)③中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為________________________________________ 。
(4)如何判斷K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈________________________________。
(5)高鐵酸鉀(K2FeO4)作為水處理劑的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能與水反應(yīng)生成膠體吸附雜質(zhì),配平該反應(yīng)的離子方程式:_____________________________________________。
【答案】溫度較低AC2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl-+ 5H2O用試管取少量最后一次的洗滌液,加入硝酸銀溶液,無(wú)白色沉淀則已被洗凈4FeO42- + 10H2O == 4Fe(OH)3(膠體)+ 3O2↑ + 8OH-
【解析】
氫氧化鉀溶液中充入足量氯氣,在溫度較低的條件下反應(yīng)生成氯化鉀、次氯酸鉀和水,加入氫氧化鉀固體除去KCl,得到堿性KClO的濃溶液,加入90%硝酸鐵溶液發(fā)生反應(yīng)生成高鐵酸鉀溶液Ⅱ純化得到濕產(chǎn)品,洗滌干燥得到K2FeO4晶體,以此解答。
(1)由工藝流程及③可知,利用硝酸鐵與KClO制備高鐵酸鉀,由信息②可知溫度較高KOH與氯氣反應(yīng)生成的是氯酸鉀。由信息①可知,在低溫下KOH與氯氣反應(yīng)生成的是KClO。故選擇溫度較低;
因此,本題正確答案是:溫度較低;
(2)由工藝流程可知,反應(yīng)液I中有過(guò)量的氯氣反應(yīng),加KOH固體的目的是與過(guò)量的氯氣繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO。
A.與過(guò)量的氯氣繼續(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與氯氣反應(yīng)生成的是氯酸鉀,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,利用硝酸鐵與KClO制備高鐵酸鉀,故C正確;
D.由信息可知,該條件下氯酸鉀不能轉(zhuǎn)化為KClO,故D錯(cuò)誤。
故選A、C;
因此,本題正確答案是:AC;
(3)據(jù)題目信息和氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)發(fā)生變化確定找出反應(yīng)物:Fe3+、ClO-,生成物:FeO42-、Cl-,根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來(lái)配平,反應(yīng)③中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2 FeO42-+ 3Cl-+ 5H2O;
因此,本題正確答案是:2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- =2FeO42- + 3Cl-+ 5H2O;
(4)因只要檢驗(yàn)最后一次的洗滌中無(wú)Cl-,即可證明K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈。
故答案為:用試管取少量最后一次的洗滌液,加入硝酸銀溶液,無(wú)白色沉淀則已被洗凈。
(5)高鐵酸鉀(K2FeO4)與水反應(yīng)時(shí),生成生成氫氧化鐵膠體吸附雜質(zhì),鐵元素被還原,可判斷氧化產(chǎn)物為O2,根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來(lái)配平,可得4FeO42- + 10H2O = 4Fe(OH)3(膠體)+ 3O2↑ + 8OH-,
因此,本題正確答案是:4FeO42- + 10H2O = 4Fe(OH)3(膠體)+ 3O2↑ + 8OH-。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石,有如下操作:①加水溶解 ②加水煮沸③過(guò)濾 ④加稀HCl ⑤加稀H2SO4,正確的操作順序是
A.①③B.④③C.⑤③D.②③
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組為研究生鐵(含碳)與濃硫酸的反應(yīng)情況及產(chǎn)物的性質(zhì),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)裝置b的名稱______________;按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置及尾氣處理裝置未畫(huà)出)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,裝置B中觀察到的現(xiàn)象是________________;裝置C中有白色沉淀生成,該沉淀是____(填化學(xué)式)。
(2)裝置A中還會(huì)產(chǎn)生CO2氣體,請(qǐng)寫(xiě)出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式:_______________________________。
(3)為了驗(yàn)證裝置A中產(chǎn)生的氣體中含有CO2,應(yīng)先從下列①~④中選出必要的裝置(最簡(jiǎn)單)連接A裝置中c處管口,從左到右的順序?yàn)?/span>_____________________(填序號(hào));然后再進(jìn)行的操作是從a處多次鼓入N2,其目的是_____________________________。
堿石灰① 品紅溶液② 高錳酸鉀溶液③ 澄清石灰水④
(4)某同學(xué)通過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后期裝置A中產(chǎn)生的氣體中還含有H2,理由是____________(用離子方程式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)間可能包括多步反應(yīng),其總的離子方程式正確的是 ( )
A. 向NaClO溶液中通入過(guò)量SO2:ClO-+SO2+H2O===HClO+HSO3-
B. 向FeBr2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
C. 向 AlCl3溶液中投入過(guò)量Na:Al3++4Na+2H2O===AlO2-+4Na++2H2↑
D. 向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42- 沉淀完全:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列行為不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的是( )
A.將生活垃圾就地焚燒B.大量使用農(nóng)藥以防治病蟲(chóng)害
C.大力提倡使用空調(diào)D.工業(yè)廢水經(jīng)處理后循環(huán)再用
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】俄羅斯科學(xué)家用含20個(gè)質(zhì)子的鈣的一種原子轟擊含95個(gè)質(zhì)子的镅原子,結(jié)果4次成功合成4個(gè)第115號(hào)元素的原子。這4個(gè)原子生成數(shù)微秒后衰變成第113號(hào)元素。下列有關(guān)敘述正確的是
A. 115號(hào)元素在第六周期
B. 113號(hào)元素在第七周期ⅢA族
C. 115號(hào)和113號(hào)元素都是非金屬元素
D. 镅元素和115號(hào)元素不在同一周期
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)等,一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下:
(1)物質(zhì)X的化學(xué)式為__________________
(2)“酸浸”過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為:________________,________________
(3)“堿溶”的目的是___________________
(4)從流程中分離出來(lái)的Fe(OH)3沉淀可在堿性條件下用KClO溶液處理,制備新型水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4),該反應(yīng)的離子方程式為:_________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室需要0.1 mol·L-1NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1硫酸溶液500 mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問(wèn)題:
(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是________(填序號(hào)),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是________(填儀器名稱)。
(2)下列操作中,容量瓶所不具備的功能有________(填序號(hào))。
A.配制一定體積準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液 B.貯存溶液
C.測(cè)量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體 D.準(zhǔn)確稀釋某一濃度的溶液
E.用來(lái)加熱溶解固體溶質(zhì)
(3)根據(jù)計(jì)算用托盤(pán)天平稱取NaOH的質(zhì)量為________g。在實(shí)驗(yàn)中其他操作均正確。若NaOH溶液在轉(zhuǎn)移至容量瓶時(shí)未經(jīng)冷卻,則所得溶液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)0.1 mol·L-1。
(4)根據(jù)計(jì)算得知,所需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 g·cm-3的濃硫酸的體積為________mL(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮化鋁(AlN)是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料。為了分析某AlN樣品(樣品中的雜質(zhì)不與氫氧化鈉溶液反應(yīng))中 AlN的含量,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案。
已知:AlN + NaOH + H2O=NaAlO2+ NH3↑
(方案1)取一定量的樣品,用以下裝置測(cè)定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。
(1)上圖C裝置中球形干燥管的作用是________________________。
(2)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,首先檢查裝置的氣密性,再加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作是關(guān)閉K1,打開(kāi)K2,打開(kāi)分液漏斗活塞,加入NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體。打開(kāi)K1,通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間,測(cè)定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖?/span>__。
(3)若去掉裝置B,則導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。由于上述裝置還存在缺陷,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)意見(jiàn)__________________________。
(方案2)按以下步驟測(cè)定樣品中A1N的純度:
(4)步驟②生成沉淀的離子方程式為_________________________________。
(5)A1N的純度是___________(用m1、m2表示)。
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