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.利用Fe(NO23、NaClO和KOH等為原料制備高鐵酸鉀的生產(chǎn)流程如下:

已知:NaOH和NaClO的混合液是通過氯氣和燒堿溶液反應制取的.
(1)第①步所加人的混合液中僅含三種溶質(zhì),除NaOH和NaClO外,還含有
 
 (填化學式)
(2)寫出第①步中Na0H、NaC10與Fe(NQ33發(fā)生反應的離子方程式:
 

(3)Fe(NO23溶液的濃度對產(chǎn)品的產(chǎn)率有較大的影響,現(xiàn)要配制1000mL5mol.L-Fe(NO33溶液,需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、
 
、
 
 
.第③步說明此溫度下K2FeO4的溶解度
 
(填“>”、“<”或“=”)Na2FeO4的溶解度.
(4)若第②步所加NaOH溶液中含有160g NaOH.實驗結束后,將第②、③步所得濾液以及第④步所得洗滌液全部收集,恰好可得8L混合液,測得其中Na+濃度為2.5mol.L-,則理論上制得的純K2FeO4的質(zhì)量為
 
.(假定各步均恰好反應完全)
考點:物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用
專題:實驗設計題
分析:硝酸鐵溶液中加入氫氧化鈉和次氯酸鈉反應得到氯化鈉高鐵酸鈉的混合溶液,加入氫氧化鈉蒸發(fā)濃縮冷卻結晶,過濾洗滌得到高鐵酸鈉固體,在固體中加入飽和氫氧化鉀溶液過濾得到高鐵酸鉀粗產(chǎn)品,經(jīng)過重結晶洗滌干燥得到較純的K2FeO4;
(1)第①步所加人的混合液中僅含三種溶質(zhì),除NaOH和NaClO外,還應含有NaCl;
(2)第①步中Na0H、NaC10與Fe(NQ33發(fā)生反應生成高鐵酸鹽和氯離子;
(3)依據(jù)溶液配制的步驟和過程分析判斷需要的玻璃儀器;
(4)第②步所加NaOH溶液中含有160g NaOH物質(zhì)的量為4mol,恰好可得8L混合液,測得其中Na+濃度為2.5mol.L-1,鈉元素物質(zhì)的量=8L×2.5mol/L=20mol,依據(jù)氯元素守恒可知,第一步含有鈉元素16mol,結合化學方程式中定量關系,每生成3molClO-離子,同時生成3molNaCl,即每2molFe3+參加費用的NaClO為3mol,NaOH為10mol,同時有3molNaCl混在原氫氧化鈉和次氯酸鈉呵呵溶液中,原Fe(NO33為2mol;則K2FeO4為2mol;
解答: 解:硝酸鐵溶液中加入氫氧化鈉和次氯酸鈉反應得到氯化鈉高鐵酸鈉的混合溶液,加入氫氧化鈉蒸發(fā)濃縮冷卻結晶,過濾洗滌得到高鐵酸鈉固體,在固體中加入飽和氫氧化鉀溶液過濾得到高鐵酸鉀粗產(chǎn)品,經(jīng)過重結晶洗滌干燥得到較純的K2FeO4;
(1)第①步所加人的混合液中僅含三種溶質(zhì),除NaOH和NaClO外,還應含有NaCl;
故答案為:NaCl;
(2)第①步中Na0H、NaC10與Fe(NQ33發(fā)生反應生成高鐵酸鹽和氯離子,反應的離子方程式為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
故答案為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(3)依據(jù)溶液配制的步驟和過程分析判斷需要的玻璃儀器,要配制1000mL5mol.L-Fe(NO33溶液,需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、1000ml容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒;第③步是Na2FeO4轉化為K2FeO4,說明此溫度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4
故答案為:1000ml容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒;<;
(4)第②步所加NaOH溶液中含有160g NaOH物質(zhì)的量為4mol,恰好可得8L混合液,測得其中Na+濃度為2.5mol.L-1,鈉元素物質(zhì)的量=8L×2.5mol/L=20mol,依據(jù)氯元素守恒可知,第一步含有鈉元素16mol,結合化學方程式中定量關系,每生成3molClO-離子,同時生成3molNaCl,即每2molFe3+參加費用的NaClO為3mol,NaOH為10mol,同時有3molNaCl混在原氫氧化鈉和次氯酸鈉呵呵溶液中,原Fe(NO33為2mol;則K2FeO4為2mol,質(zhì)量=2mol×198g/mol=396g;
故答案為:396g;
點評:本題考查了物質(zhì)提純的理解應用,實驗基本操作,物質(zhì)性質(zhì)的分析應用,注意離子方程式書寫方法和化學方程式計算,掌握基礎是關鍵,題目難度中等.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

下列說法中,不符合VⅡA族元素性質(zhì)特征的是( 。
A、易形成一價離子
B、從上到下單質(zhì)的氧化性逐漸減弱
C、從上到下氫化物的沸點逐漸升高
D、從上到下氫化物的穩(wěn)定逐漸減弱

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科目:高中化學 來源: 題型:

工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,F(xiàn)e2O3等)提取Al2O3做冶煉鋁的原料,由熔鹽電解法獲得的粗鋁中含一定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁.工藝流程如下圖所示:

(已知:NaCl熔點為801℃;AlCl3在181℃升華)
(1)向濾液中通入過量CO2所發(fā)生反應的離子方程式為
 

(2)精煉前,需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂,防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應產(chǎn)生新的雜質(zhì),則鋁和氧化鐵反應的化學方程式為
 

(3)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮而除去.氣泡的主要成分除Cl2外還含有
 
.固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在
 

(4)鍍鋁電解池中,金屬鋁為陽極,熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl4-形式存在,則陽極的電極反應式為
 

(5)鋼材鍍鋁后,抗腐蝕性能會大大增強,其原因是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑,常用于消毒、殺菌、漂白等.請回答相關問題:
(1)目前常用乙基蒽醌法制備過氧化氫,主要過程如下圖,此過程的總方程式為
 


(2)實驗測得常溫下質(zhì)量分數(shù)為0.51%H2O2水溶液(密度為1g/mL)的pH為5
i.寫出H2O2溶于水的電離方程式
 

ii.測定H2O2水溶液pH的方法為(填編號)
 

A.用酸堿指示劑測定   B.用廣泛pH試紙測定  C.用精密pH試紙測定   D.用pH計測定
(3)某實驗小組擬研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對H2O2分解反應速率的影響.在常溫下按照如下方案完成實驗.
實驗編號反應物催化劑
10mL 2% H2O2溶液
10mL 5% H2O2溶液
10mL 5% H2O2溶液0.1gMnO2粉末
10mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液0.1gMnO2粉末
10mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液0.1gMnO2粉末
i.實驗①和②的目的是
 
.實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結論.資料顯示,通常條件下H2O2較穩(wěn)定,不易分解.為了達到實驗目的,你對原實驗方案的改進是
 

ii.實驗③、④、⑤中,測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如圖所示.
分析該圖能夠得出的實驗結論是
 

(4)實驗室常用酸性高錳酸鉀標準溶液測定雙氧水的濃度,反應原理為:MnO4-+H2O2+H+-Mn2++H2O+O2
i.請配平以上離子方程式
 

ii.用移液管吸取25.00mL試樣置于錐形瓶中,重復滴定四次,每次消耗0.1000mol?L-1的KMnO4標準溶液體積如下表所示:
第一次第二次第三次第四次
體積(mL)17.1018.1018.0017.90
計算試樣中過氧化氫的濃度為
 
mol?L-1
iii.若滴定前尖嘴中有氣泡滴定后消失,則測定結果
 
(“偏高”或“偏低”或“不變”).

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科目:高中化學 來源: 題型:

(I)如圖是某學校林老師制備NH3并進行性質(zhì)實驗時的改進裝置.按圖1把儀器安裝好,稱取2g固體氯化銨裝入試管底部,再稱取2g氫氧化鈉覆蓋在氯化銨上方;立即用帶有滴管的塞子塞緊(滴管預先吸入約2mL濃氨水);燒杯內(nèi)盛滴有酚酞試液的水:把濃氨水滴入試管里,可立即觀察到試管內(nèi)發(fā)生劇烈反應,有大量氣泡.
將上述中收滿NH3的圓底燒瓶取下,改裝成圖2所示的裝置,膠頭滴管內(nèi)事先預吸入2mL H2O,此時小氣球系在玻璃棒上呈自然松馳狀態(tài);將滴管內(nèi)的水慢慢滴入燒瓶中,輕輕晃動燒瓶,通過觀察實驗現(xiàn)象便可以驗證NH3的某個性質(zhì).按要求回答下列問題:
(1)寫出實驗室制取氨氣的化學方程式:
 

(2)圖1中的NH4Cl與NaOH固體混合物能否用CaO固體代替
 
(填“能”或“不能”).
(3)如何判斷圖1中燒瓶己收滿NH3
 

(4)圖2中膠頭滴管中的水擠入燒瓶后,觀察到的現(xiàn)象是
 
;它說明了NH3
 

(Ⅱ)如圖3所示:在B槽中裝有500mL水,容積為a mL的試管A充滿了NO2氣體(標準狀況),將試管A倒插入B槽的水中,充分反應.
(5)寫出NO2溶于水的化學反應方程式
 

(6)通過導氣管C往余下氣體的試管A中緩慢持續(xù)通入氧氣,A中可能觀察到的現(xiàn)象是:
 

(7)當試管A中充滿氣體時停止通入氧氣,然后將試管取出水槽,水槽B中溶液的物質(zhì)的量濃度為
 
mol?L-1(設溶液的體積仍為500mL).

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科目:高中化學 來源: 題型:

釩(V)及其化合物在工業(yè)催化、新材料和新能源等領域中有廣泛的應用,其中接觸法制硫酸工業(yè)中就要用到V2O5作催化劑:2SO2(g)+O2(g)
V2O
2SO3(g)△H<0.某溫度下,將2mol SO2和1mol O2置于10L密閉容器中,在V2O5作催化劑下經(jīng)5min反應達平衡,SO2的平衡轉化率(α)為80%.
(1)5min內(nèi) v(SO3 )=
 
mol?L-1?min-1
(2)該溫度下平衡常數(shù)K=
 

(3)若縮小容器體積,至達到新的平衡,在圖1中畫出反應速率變化圖象.
(4)硫酸工業(yè)尾氣SO2用濃氨水吸收,反應的離子方程式是
 
,吸收后的產(chǎn)物最終可制成肥料硫銨[即(NH42SO4].
(5)某含釩化合物及硫酸的電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如圖2所示.
①用該電池電解(NH42SO4溶液生產(chǎn)(NH42S2O8(過二硫酸銨).電解時均用惰性電極,陽極電極反應式可表示為
 
;若電解得1mol(NH42S2O8,則電池左槽中H+
 
(填“增大”或“減少”)
 
mol.
②電池使用一段時間后對其進行充電,充電過程中,陽電極反應式為:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

某研究小組擬用定量的方法測量Al和Fe分別與酸反應的快慢,設計了如下圖1所示的裝置.
(1)檢查圖1所示裝置氣密性的方法是
 

(2)若要比較產(chǎn)生氣體的快慢,可以測量相同時間段內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積,也可以測量
 

(3)實驗測得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時間(t)的關系如圖2所示,則t1~t2時間段內(nèi)反應速率逐漸加快的主要原因是
 

(4)某同學取等體積、等濃度的  a 稀硫酸、b 鹽酸、c 醋酸 三種酸溶液分別加入足量的鋁粉進行如上實驗,開始時三種溶液中反應速率快慢順序是
 
;反應完畢產(chǎn)生氣體體積的大小順序是
 
相同條件).(以上兩空用序號排序回答)

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列實驗錯誤的是( 。
A、食醋用氫氧化鈉溶液滴定,開始時溶液的pH通常變化緩慢,當接近滴定終點時,pH 出現(xiàn)突變,稱為滴定突躍
B、結晶時,若沉淀的結晶顆粒較大,靜置后容易沉降到容器底部,此時,進行分離的操作方法是傾析
C、抽濾裝置由布氏漏斗、吸濾瓶、安全瓶、抽氣泵等儀器組成,工作的主要原理是抽氣泵給吸濾瓶減壓,導致裝置內(nèi)部的壓強降低,使過濾的速度加快
D、在紙層析法分離Fe3+和Cu2+的實驗中,層析后,經(jīng)氨熏,濾紙中無色帶出現(xiàn),一定是誤將試樣點浸沒在展開劑中

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科目:高中化學 來源: 題型:

下表是25°C時某些鹽的濃度積常數(shù)和弱酸的電離平衡常數(shù),下列說法正確的是( 。
化學式AgClAg2CrO4CH3COOHHClOH2ClO3
Ksp或KaKsp=1.8×10-10Ksp=2.0×10-12Ka=1.8×105Ka=3.0×10-8Ka1=4.1×10-7
Ka2=1.8×10-11
A、相同濃度CH3COONa和NaClO的混合液中,各離子濃度的大小關系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+
B、碳酸鈉溶液中滴加少量氯水的離子方程式為CO2-3+Cl2+H2O=HCO-3+Cl-+HClO
C、向0.1mol?L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此時溶液pH=5
D、向濃度均為1×10-3mol?L-1的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10-3mol?L-1的AgNO3溶液,CrO2-4先形成沉淀

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