5.高鐵酸鉀(K2FeO4)是新型多功能水處理劑,堿性條件下性質(zhì)穩(wěn)定,其生產(chǎn)過程如圖:

請回答下列問題:
(1)氯堿工業(yè)制Cl2的化學(xué)反應(yīng)方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(2)生成“反應(yīng)液Ⅱ”的離子方程式是3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(3)使用堿性KClO的原因是KClO氧化性強(qiáng)于K2FeO4;
(4)從“反應(yīng)液Ⅱ”中分離出K2FeO4后,副產(chǎn)品是KCl和KNO3(填化學(xué)式),該混合物可用D方法分離提純(填字母序號);
A.過濾         B.分液          C.蒸餾           D.重結(jié)晶
(5)工業(yè)生產(chǎn)3.96t K2FeO4,理論上消耗Cl2的物質(zhì)的量為3.00×104mol.

分析 足量Cl2通入和KOH溶液中,溫度低時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,向溶液I中加入KOH,使氯氣完全反應(yīng),且將溶液轉(zhuǎn)化為堿性溶液,只有堿性條件下次氯酸根離子才能和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸根離子,除去KCl得到堿性的KClO濃溶液,向堿性的KClO濃溶液中加入濃Fe(NO33溶液,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,得到溶液II,純化得到濕產(chǎn)品,將濕產(chǎn)品洗滌、干燥得到晶體K2FeO4,以此解答該題.

解答 解:(1)工業(yè)用電解飽和食鹽水制備氯氣,方程式為2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ 2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案為:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ 2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(2)Fe(NO33溶液與堿性KClO溶液反應(yīng)生成高鐵酸鉀和氯化鉀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe(NO33+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O,
對應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,
故答案為:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(3)K2FeO4堿性條件下穩(wěn)定,且KClO氧化性強(qiáng)于K2FeO4,可氧化鐵離子生成K2FeO4,為了得到穩(wěn)定的目標(biāo)道白,應(yīng)選擇使用堿性KClO,
故答案為:KClO氧化性強(qiáng)于K2FeO4;
(4)由工藝流程及③可知,從“反應(yīng)液II”中分離出K2FeO4后,會有副產(chǎn)品KNO3、KCl,根據(jù)二者的溶解度隨溫度變化情況,選擇用重結(jié)晶的方法進(jìn)行分離,
故答案為:KNO3; D;
(5)根據(jù)反應(yīng)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,可得關(guān)系式2K2FeO4~3Cl2,3.96tK2FeO4的物質(zhì)的量為2×104mol,根據(jù)關(guān)系式可知氯氣的物質(zhì)的量為3.00×104mol,
故答案為:3.00×104

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的分離和提純,為高頻考點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生分析、計(jì)算能力和思維的縝密性,涉及氧化還原反應(yīng)方程式的配平、離子方程式的書寫,會從整體上分析物質(zhì)分離流程,知道每一步發(fā)生的反應(yīng)及基本操作,題目難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

11.下列各物質(zhì)的分類、(名稱或俗名)、化學(xué)式都正確的是( 。
A.金屬氧化物 氧化鐵  FeOB.酸性氧化物   二氧化硫 SO2
C.酸  硫酸   H2SO4D.堿  純堿  Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)等資源,如圖表示海水綜合利用的部分過程.下列說法不正確的是( 。
A.工業(yè)上通過電解熔融狀態(tài)MgCl2制取金屬鎂
B.用澄清石灰水可鑒別NaHCO3和Na2CO3
C.在第②、④步驟中,溴元素均被氧化
D.制取NaHCO3的反應(yīng)中,利用了其溶解度在相同條件下小于NaCl的性質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.乙烯直接氧化法制乙醛的總反應(yīng)方程式為2CH2═CH2+O2$\stackrel{PdCl_{2}•CuCl_{2}}{→}$2CH3CHO.下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.該電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化
B.電子移動(dòng)方向:電極a→磷酸溶液→電極b
C.放電時(shí),電路中每轉(zhuǎn)移0.4mol電子,溶液中就有0.4molH+向負(fù)極遷移
D.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:CH2═CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”表示,下列有關(guān)鍵線式為的有機(jī)物X的說法不正確的是( 。
A.X的化學(xué)式為C8H8
B.有機(jī)物Y是X的同分異構(gòu)體,且屬于芳香烴,則Y的結(jié)構(gòu)簡式為
C.X能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.X與足量的H2在一定條件下反應(yīng)可生成環(huán)狀飽和烴Z,Z的一氯代物有4種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一種可降解的聚酯類高分子材料,在材枓的生物相存性方面有很好的應(yīng)用前景. PPG的一種合成路線如下:

已知:
①烴A的相對分子質(zhì)量為70,核磁共振氫譜顯示只有一種化學(xué)環(huán)境的氫;
②化合物B為單氯代烴,化合物C的分子式為C5H8
③E、F為相對分子質(zhì)量差14的同系物,F(xiàn)是福爾馬林的溶質(zhì);
④R1CHO+R2CH2CHO$\stackrel{稀NaOH}{→}$  
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為
(2)由B生成C的化學(xué)方程式為
(3)由E和F生成G的反應(yīng)類型為加成反應(yīng),A的化學(xué)名稱為環(huán)己烷.
(4)①由D和H生成PPG的化學(xué)方程式為
②若PPG平均相對分子質(zhì)量為10000,則其平均聚合度約為b(填標(biāo)號).
a. 48   b. 58   c. 76   d.122
(5)D的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的共有5種(不含立體異構(gòu)):
①能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體
②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生皂化反應(yīng).其中核磁共振氫譜顯示為3組峰,且峰面積比為6:1:1的是(寫構(gòu)簡式)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列各項(xiàng)敘述正確的是( 。
①1molCl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA
②1mol Na2O和Na2O2混合物中含有的陰、陽離子總數(shù)是3NA
③標(biāo)準(zhǔn)狀況下,44.8L NO與22.4LO2混合后氣體中分子總數(shù)為2NA
④1L 2mol•L-1的Al(NO33溶液中含Al3+個(gè)數(shù)為2NA
⑤1L 2mol/L的氯化鐵溶液完全制成膠體,氫氧化鐵膠體的粒子數(shù)小于2NA
⑥6.0g SiO2晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為0.4NA
⑦1molCH5+所含的電子數(shù)為10NA
⑧在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.8g N2和2.8g CO所含電子數(shù)均為1.4NA
⑨300mL 2mol/L蔗糖溶液中所含分子數(shù)為0.6NA
⑩標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L乙醇分子所含的C-H鍵數(shù)為 0.5NA
A.②③⑦⑧⑨⑩B.①②③⑤⑧⑨C.②⑤⑥⑦⑧D.②④⑦⑧⑩

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列藥品保存方法正確的是( 。
A.短期保存Br2:盛于磨口的細(xì)口瓶中,并用水封,瓶蓋嚴(yán)密
B.鋰、鈉、鉀都保存在煤油中,密封
C.氨水、濃鹽酸易揮發(fā)必須保存在棕色磨口細(xì)口瓶中
D.紅磷無需密封保存

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

15.在1L 恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)?M(g)+N(s),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:下列說法不正確的是( 。
實(shí)驗(yàn)
編號
溫度/℃起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol
n(X)n(Y)n(M)n(N)
8000.100.400.0800.080
8000.200.80aa
9000.100.150.060.06
A.實(shí)驗(yàn)①中,5min達(dá)平衡,用X表示的平均反應(yīng)速率v(X)=0.016mol/(L•min)
B.實(shí)驗(yàn)②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=12.5
C.實(shí)驗(yàn)②中,達(dá)到平衡時(shí),a大于0.16
D.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

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