【題目】高鐵酸鹽是優(yōu)良的多功能水處理劑。某實(shí)驗(yàn)小組釆用如圖裝置制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)用途。
Ⅰ.制備K2FeO4(夾持、加熱等裝置略)
(1)B中所用試劑為______________________。
(2)C中反應(yīng)為放熱反應(yīng),而反應(yīng)溫度須控制在0~8℃,可使用的控溫方法為___________,充分反應(yīng)后得到紫色固體,反應(yīng)方程式為___________。反應(yīng)中KOH必須過(guò)量的原因是___________。
(3)C中混合物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥,得純浄髙鐵酸鉀晶體,洗滌時(shí)洗滌劑可選用___________。
a.冰水 b.KOH溶液 c.異丙醇
Ⅱ.探究K2FeO4的性質(zhì)
(4)K2FeO4可以將廢水中的CN-氧化為CNO-,實(shí)驗(yàn)表明,pH=9時(shí)CN-去除效果最佳。配平反應(yīng)離子方程式:____FeO42-+____CN-+____H2O→____Fe(OH)3↓+____CNO-+___OH-。
現(xiàn)處理含CN-離子濃度為13mg/L的廢水1m3,至少需要K2FeO4___________g。
(5)資料表明,酸性溶液中氧化性FeO42->MnO4-。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):將少K2FeO4溶解在過(guò)量KOH溶液中,溶液呈淺紫色,取該溶液滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中,振蕩,溶液顏色仍然呈淺紫色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明最后所得淺紫色溶液中含有MnO4-___________。
【答案】飽和食鹽水 冰水浴或冷水浴 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O 保持溶液堿性,防止K2FeO4變質(zhì) c 2 3 5 2 3 4 66 向最后的淺紫色溶液中滴加過(guò)量稀H2SO4,振蕩,溶液淺紫色未褪去。
【解析】
本小題是實(shí)驗(yàn)探究題。
(1)由于鹽酸具有揮發(fā)性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl會(huì)消耗Fe(OH)3、KOH,應(yīng)用飽和食鹽水除去HCl,B中所用試劑為飽和食鹽水。
(2)C中反應(yīng)為放熱反應(yīng),而反應(yīng)溫度須控制在0~8℃,可使用的控溫方法為冰水浴或冷水浴;充分反應(yīng)后得到紫色物質(zhì)為K2FeO4,則反應(yīng)方程式為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;因?yàn)?/span>K2FeO4微溶于KOH,難溶于有機(jī)溶劑,具有強(qiáng)氧化性在酸性或中性溶液中紫色快速褪去并產(chǎn)生氧氣,在堿性溶液中較穩(wěn)定,所以反應(yīng)中KOH必須過(guò)量。(3)因?yàn)?/span>K2FeO4微溶于KOH,難溶于有機(jī)溶劑,C中混合物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥,得到純浄高鐵酸鉀晶體,洗滌時(shí)洗滌劑可選異丙醇。
(4)K2FeO4可以將廢水中的CN-氧化為CNO-,反應(yīng)過(guò)程中FeO42-中鐵元素價(jià)態(tài)由+6價(jià)降低到+3價(jià)生成Fe(OH)3,CN-中碳元素價(jià)態(tài)由+2價(jià)升高到+4價(jià)生成CNO-,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒配平離子方程式,離子方程式為:2FeO42-+3CN-+5H2O=2Fe(OH)3↓+3CNO-+4OH-。
(5)根據(jù)題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,最后溶液中不存在K2FeO4,溶液振蕩后呈淺紫色一定是MnO4-的顏色。
(1)由于鹽酸具有揮發(fā)性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl會(huì)消耗Fe(OH)3、KOH,應(yīng)用飽和食鹽水除去HCl,B中所用試劑為飽和食鹽水。本小題答案為:飽和食鹽水。
(2)C中反應(yīng)為放熱反應(yīng),而反應(yīng)溫度須控制在0~8℃,可使用的控溫方法為冰水浴或冷水浴;充分反應(yīng)后得到紫色物質(zhì)為K2FeO4,則反應(yīng)方程式為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;因?yàn)?/span>K2FeO4微溶于KOH,難溶于有機(jī)溶劑,具有強(qiáng)氧化性在酸性或中性溶液中紫色快速褪去并產(chǎn)生氧氣,在堿性溶液中較穩(wěn)定,所以反應(yīng)中KOH必須過(guò)量。本小題答案為:冰水浴或冷水。3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;保持溶液堿性,防止K2FeO4變質(zhì)。
(3)因?yàn)?/span>K2FeO4微溶于KOH,難溶于有機(jī)溶劑,C中混合物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥,得到純浄高鐵酸鉀晶體,洗滌時(shí)洗滌劑可選異丙醇。 本小題答案為:c。
(4)K2FeO4可以將廢水中的CN-氧化為CNO-,反應(yīng)過(guò)程中FeO42-中鐵元素價(jià)態(tài)由+6價(jià)降低到+3價(jià)生成Fe(OH)3,CN-中碳元素價(jià)態(tài)由+2價(jià)升高到+4價(jià)生成CNO-,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒配平離子方程式,離子方程式為:2FeO42-+3CN-+5H2O=2Fe(OH)3↓+3CNO-+4OH-。本小題答案為:2 3 5 2 3 4。
(5)根據(jù)題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,最后溶液中不存在K2FeO4,溶液振蕩后呈淺紫色一定是MnO4-的顏色。本小題答案為:向最后的淺紫色溶液中滴加過(guò)量稀H2SO4,振蕩,溶液淺紫色未褪去。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】大氣與生態(tài)圈的氮循環(huán)如圖所示,下列敘述不正確的是
A. ④維持大氣中氮元素含量穩(wěn)定
B. ①是野生植物生長(zhǎng)所需氮元素的重要來(lái)源
C. ⑤為硝化過(guò)程、④為反硝化過(guò)程,都是氮元素的還原反應(yīng)過(guò)程
D. ②是氮肥工業(yè)基礎(chǔ),科學(xué)家努力將固氮變化條件趨近生物固氮
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是
A. 14gCO和N2的混合氣體所含有的電子數(shù)為14NA
B. 用濃鹽酸分別和MnO2、KClO3反應(yīng)制備1mol氯氣,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為2NA
C. 1.0L2.0 mol/ LNaOH溶液中含有氧原子數(shù)為2NA
D. 1moI NH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性,溶液中NH4+數(shù)目為NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列事實(shí)中,能說(shuō)明氯的非金屬性比硫強(qiáng)的是( )
A.次氯酸(HClO)的酸性比硫酸強(qiáng)
B.次氯酸的氧化性比稀硫酸強(qiáng)
C.氯化氫比硫化氫的熱穩(wěn)定性好
D.最外層電子數(shù)氯原子的比硫原子的多
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6LN2的物質(zhì)的量為_____mol,其分子數(shù)為_______。
(2)0.4mol某氣體的體積為9.8L,則該氣體的摩爾體積為____,氣體所處的條件____(填“是”或者“不是”)標(biāo)準(zhǔn)狀況。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醇是一種重要的試劑,氫氣和二氧化碳在一定條件下可合成甲醇:CO2(g)+3H2 (g) CH3 OH(g)+H2O(g),在密閉容器中充入3mol氫氣和1mol二氧化碳,測(cè)得混合氣體中甲醇的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖A所示:
試回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)是______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式是:______,為了降低合成甲醇的成本可采用的措施是______(任意寫(xiě)一條合理的建議)
(2)解釋0~T0內(nèi),甲醇的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì):______。
(3)氫氣在Q點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率______(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)氫氣在W點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率______;其它條件相同,甲醇在Q點(diǎn)的正反應(yīng)速率______甲醇在M點(diǎn)的正反應(yīng)速率。
(4)圖B表示氫氣轉(zhuǎn)化率α(H2)與投料比的關(guān)系,請(qǐng)?jiān)趫DB中畫(huà)出兩條變化曲線(xiàn)并標(biāo)出曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的條件,兩條曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的條件分別為:一條曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是1.01×105Pa;另一條曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是3.03×105Pa(其它條件相同)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的一種重要手段,現(xiàn)有如圖所示A~E五種儀器,請(qǐng)根據(jù)要求填空。
(1)寫(xiě)出儀器名稱(chēng):C__________,E_________。
(2)下列實(shí)驗(yàn)操作中用到儀器E的是___________(填字母)。
a.分離水和CCl4的混合物
b.分離水和酒精的混合物
c.分離水和泥沙的混合物
d.分離NaCl溶液中的NaCl和水
(3)儀器A~E中使用前必須檢查是否漏水的是_________。
(4)若利用下圖裝置分離四氯化碳和酒精的混合物,則還缺少的儀器是____________,加熱前應(yīng)先在圓底燒瓶中加入幾粒沸石,目的是_________________________;冷凝管的進(jìn)水口是________(填“f”或“g”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】欲用含有少量氯化鈣的氯化鈉固體,配制100 mL a mol/L的氯化鈉溶液,設(shè)計(jì)了下面的操作方案。根據(jù)方案操作步驟回答下列問(wèn)題:
(1)稱(chēng)量粗鹽樣品m g,在托盤(pán)天平左盤(pán)上放_____,右盤(pán)上放_____。
(2)過(guò)濾時(shí),漏斗下端管口應(yīng)_____,漏斗里液面應(yīng)_______。
(3)蒸發(fā)操作時(shí)應(yīng)將液體放在___中加熱,等加熱至____時(shí)即停止加熱。
(4)在樣品的溶液中加入過(guò)量的Na2CO3溶液,作用是_______,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
(5)在濾液中加入鹽酸的作用是_______,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。
(6)配制80 mL a mol/L的NaCl溶液時(shí),應(yīng)從W g固體中稱(chēng)取NaCl的質(zhì)量為_____,配制時(shí)應(yīng)在____中進(jìn)行定容。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X+的核外電子數(shù)分別為2、8、8,則X元素在周期表中的位置是( )
A.第三周期第0族B.第四周期第ⅠA族
C.第三周期第ⅠA族D.第三周期第ⅦA族
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