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【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是很好的凈水劑，高鐵酸鋇( BaFeO4)是高能電池陽極的優(yōu)良材料。已知：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液，在酸性或中性溶液中能快速產(chǎn)生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定；在堿性溶液中，NaCl、NaNO3、K2FeO4的溶解性都小于Na2FeO4；BaFeO4難溶于水和堿性溶液。某化學興趣小組欲制取“84”消毒液，進而制取少量K2FeO4和 BaFeO4。請回答下列問題：

（實驗一）選擇合適的儀器和試劑制取氯氣，進而制備高濃度的“84”消毒液。

(1)選擇合適的儀器，導管接口正確的連接順序為___________；所選裝置(A或B)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

（實驗二）用“84”消毒液制取K2FcO4

實驗步驟：①用如圖所示裝置(夾持儀器略去)使反應(yīng)物充分反應(yīng)；②用砂芯漏斗對燒杯中的溶液進行抽濾，向濾液中慢慢加入KOH溶液；③再用砂芯漏斗對步驟②的最后反應(yīng)混合物進行抽濾，并用苯、乙醚洗滌沉淀，真空干燥后得K2FeO4。

(2)寫出步驟①中物質(zhì)在20℃冷水浴中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：______________________。

(3)步驟②中能夠發(fā)生反應(yīng)的原因是______________________，步驟③中不用水，而用苯、乙醚洗滌沉淀的目的是_________________________________。

（實驗三）將上述產(chǎn)品配成K2FeO4堿性溶液，再慢慢加入Ba(OH)2溶液，抽濾得 BaFeO4。

(4)若投入ag硝酸鐵晶體，得到bg高鐵酸鋇，則高鐵酸鋇的產(chǎn)率是___________。[已知Fe(NO3)3·9H2O的摩爾質(zhì)量為404g·mol－1， BaFeO4的摩爾質(zhì)量為257g·mol－1]

（實驗四）利用如圖所示電解裝置也可以制得 BaFeO4。

(5)在___________(填“陽極區(qū)”或“陰極區(qū)”)可得到高鐵酸鋇，陽極的電極反應(yīng)式為____________。

【答案】a（或b）ihcdg MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+H2O(或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O) 3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O 相同條件下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度避免K2FeO4與水反應(yīng)，減小K2FeO4的損失，便于K2FeO4的的干燥或陽極區(qū) Fe+8OH-+Ba2+-6e-=BaFeO4+4H2O

【解析】

(1)與NaOH溶液反應(yīng)制取“84”消毒液的氯氣中不能含有HCl，但含有的水蒸氣不影響反應(yīng)，所以氯氣的制備裝置應(yīng)該連接除去氯化氫的飽和食鹽水，再連有冷水浴裝置的氫氧化鈉溶液，最后連接裝置E，防止剩余的氯氣污染空氣，故儀器正確的連接順序是a（或b）ihcdg；

裝置的選擇有兩種情況：選用固液加熱裝置A時就用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+H2O；選用固液不加熱裝置B時，就用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)，2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

（2）隨著Fe(NO3)39H2O的加入和反應(yīng)3NaClO+Fe(NO3)3=3NaNO3+Fe(OH)3的進行，另有反應(yīng)3NaClO+2Fe(OH)3+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O開始進行，兩個反應(yīng)的總反應(yīng)為3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O；

(3)根據(jù)題干中已知物質(zhì)的溶解性情況，相同條件下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4,的溶解度,步驟2中的反應(yīng)為Na2FeO4+2KOH= K2FeO4+ 2NaOH，抽濾后得K2FeO4固體。用水洗滌產(chǎn)物時K2FeO4與水反應(yīng)，會加大其溶解消耗，用苯或乙醚洗滌，能減少K2FeO4的溶解損失，也便于K2FeO4的干燥；

（4）K2FeO4溶液與Ba(OH)2溶液混合后發(fā)生的反應(yīng)為K2FeO4+Ba(OH)2= BaFeO4+2KOH，從總體反應(yīng)關(guān)系看Fe(NO3)39H2O BaFeO4，ag Fe(NO3)39H2O理論上可以生成BaFeO4 ，BaFeO4的產(chǎn)率為；

（5）Fe作陽極被氧化為FeO42-，FeO42-不能通過陽離子交換膜擴散到陰極區(qū)，Ba2+與FeO42-反應(yīng)生成難溶的BaFeO4，所以在陽極區(qū)可獲得高鐵酸鋇，陽極的電極反應(yīng)式為Fe+8OH-+Ba2+-6e-=BaFeO4+4H2O。

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相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】I “碘鐘”實驗中，3I－＋S2O82-===I3—＋2SO42-的反應(yīng)速率可以用遇加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量，t越小，反應(yīng)速率越大。某探究性學習小組在20 ℃進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表：

實驗編號	①	②	③	④	⑤
c(I-)/mol/L	0.040	0.080	0.080	0.160	0.120
c(S2O82-)/mol/L	0.040	0.040	0.080	0.020	0.040
t/s	88.0	44.0	22.0	44.0	t1

回答下列問題：

（1）該實驗的目的是____________________________________________________________。

（2）顯色時間t1為________。

（3）通過分析比較上述數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是___________________________________________________。

II根據(jù)反應(yīng)4FeS2＋11O2===2Fe2O3＋8SO2，試回答下列問題。

（1）通常選用哪些物質(zhì)來表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率____________。

（2）當生成SO2的速率為0.64 mol·L－1·s－1時，則氧氣減少的速率為________。

（3）如測得4 s后O2的濃度為2.8 mol·L－1，此時間內(nèi)SO2的速率為0.4 mol·L－1·s－1，則開始時氧氣的濃度為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】在一定條件下，在容積為2L的密閉容器中，將2 mol 氣體M和3 mol N氣體混合，發(fā)生如下反應(yīng)：2M(g)＋3N(g)xQ(g)＋3R(g)，該反應(yīng)達平衡時，生成2.4mol R，并測得Q的濃度為0.4 mol/L，下列有關(guān)敘述正確的是

A. x值為2 B. 混合氣體的密度增大

C. N的轉(zhuǎn)化率為80% D. 混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變，不能說明該反應(yīng)達平衡

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，其中兩種為非金屬元素。W的氣態(tài)氫化物遇到其最高價氧化物對應(yīng)的水化物產(chǎn)生“白煙”，Z的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)的2倍，W和X的最外層電子數(shù)之和等于Z的族序數(shù)。在含X和Y的可溶性鹽溶液中通入過量的CO2，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與CO2體積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A. 簡單離子半徑：X>Y>Z>W

B. Z的氧化物對應(yīng)的水化物均為強酸

C. 含Y的陰離子溶液與含Y的陽離子溶液能夠發(fā)生反應(yīng)

D. 工業(yè)上可用電解法或熱還原法制備X和Y的單質(zhì)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】“綠水青山就是金山銀山”，因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。

(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒，工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學方程式如下：

①SO2(g)+NH3·H2O(aq)==NH4HSO3(aq) △H1=akJ·mol－1；

②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)==(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) △H2=bkJ·mol－1；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJ·mol－1。

則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H=___________kJ·mol－1。

(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)

△H=－681.8kJ·mol－1對煤進行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應(yīng)，在T℃時，借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下：

	0	10	20	30	40	50
O2	1.00	0.79	0.60	0.60	0.64	0.64
CO2	0	0.42	0.80	0.80	0.88	0.88

①0~10min內(nèi)，平均反應(yīng)速率v(O2)___________mol·L－1·min－1；當升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________(填“增大”“減小”或“不變”)。

②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷，改變的條件可能是___________(填字母)。

A加入一定量的粉狀碳酸鈣 B通入一定量的O2

C適當縮小容器的體積 D加入合適的催化劑

(3) NOx的排放主要來自于汽車尾氣，人利用反應(yīng)

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=－34.0kJ·mol－1，用活性炭對NO進行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體，保持恒壓測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示：

由圖可知，1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大，其原因為____________________；在1100K時，CO2的體積分數(shù)為___________。

(4)用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時，該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)Kp=___________[已知：氣體分壓(P分)=氣體總壓(Pa)×體積分數(shù)]。

(5)為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染，需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=－746.8k·mol－1，生成無毒的N2和CO2。實驗測得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。

①達到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數(shù)___________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。

②若在1L的密閉容器中充入1 molCO和1 molNO，在一定溫度下達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為40%，則=___________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是

A. 稀有氣體比較穩(wěn)定是由于其分子中所有原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B. 元素周期表有主族、副族、零族等共16縱列

C. 第四周期的Fe、Co、Ni均位于第VIIIB族，所以化學性質(zhì)相似

D. P3-對應(yīng)元素位于第三周期第VA族

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】（化學——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）

我國考古人員在秦陵挖掘的寶劍，到現(xiàn)在仍然鋒利無比，原因是劍鋒上覆蓋了一層鉻。鉻能形成多種化合物，主要化合價有＋2價、＋3價、＋6價。

請回答下列問題：

(1)基態(tài)鉻原子的外圍電子排布式為 ________；與鉻同周期的所有元素中，基態(tài)原子最高能層電子數(shù)與鉻原子未成對電子數(shù)相同的元素是 ________。

(2)鉻原子的各級電離能(I：kJ·mol－1)數(shù)據(jù)如下表所示，鉻原子逐級電離能增大的原因是 ________。

I1	I2	I3	I4	I5	I6	I7
652.9	1590.6	2987	4743	6702	8744.9	15455

(3)CrCl3·6H2O實際上是配合物，配位數(shù)為6，其固體有三種顏色，其中一種暗綠色固體與足量硝酸銀反應(yīng)時，1mol 固體可生成1mol氯化銀沉淀。則這種暗綠色固體的化學式為 ________，其中鉻的配體水分子的VSEPR模型為 ________，該配合物中存在的作用力有 ________ (填標號)。