【題目】高鐵酸鉀是綠色、環(huán)保型水處理劑，也是高能電池的電極材料。工業(yè)上利用硫酸亞鐵為原料，通過鐵黃（FeOOH）制備高鐵酸鉀，可降低生產(chǎn)成本且產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)。工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）有同學(xué)認(rèn)為上述流程可以與氯堿工業(yè)聯(lián)合。寫出電解飽和食鹽水制取次氯酸鈉的化學(xué)方程式______________。

（2）制備鐵黃的離子方程式為_______________。實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)溶液的pH、溫度對鐵黃產(chǎn)率的影響如圖所示。反應(yīng)溫度宜選擇_________；pH大于4.5時鐵黃產(chǎn)率逐漸降低的主要原因可能是_______________。

（3）用高鐵酸鉀作水處理劑除了可以對水體進(jìn)行殺菌消毒之外，其還原產(chǎn)物氫氧化鐵膠體還能吸附水中懸浮雜質(zhì)，請寫出用高鐵酸鉀除去水體中CN﹣的離子方程式______。

（4）已知：常溫下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38。高鐵酸鉀的凈水能力與廢水的pH有關(guān)，當(dāng)溶液pH=2時，廢水中c（Fe3+）=_________molL﹣1。

（5）如果上述流程中，鐵元素總利用率為75%。利用1L 2molL﹣1FeSO4溶液能制備純度為90%的高鐵酸鉀________g。

【答案】 NaCl+H2ONaClO+H2↑ 12Fe2++3O2+2H2O=4FeOOH+8Fe3+ 40℃ 酸性減弱，F(xiàn)e (OH) 3增多 l0FeO42-+6CN-+22H2O=l0Fe (OH) 3 (膠體) +6CO32-+3N2↑+140H+ pH=2時， c(OH-) =10-12mol/L,根據(jù) KspLFe(OH)3]=4.0×10-38，c (Fe3+)=0.04mol/L 330g

【解析】（1）電解飽和食鹽水制取次氯酸鈉的化學(xué)方程式為NaCl+H2ONaClO+H2↑；（2）硫酸亞鐵與氧氣反應(yīng)生成鐵黃(FeOOH)的反應(yīng)中氧化劑為氧氣，還原劑為硫酸亞鐵，反應(yīng)中鐵的化合價由+2合成+3價，O元素的化合價由0價變成-2價，根據(jù)得失電子守恒，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為=，反應(yīng)的離子方程式為12Fe2++3O2+2H2O=4FeOOH+8Fe3+。根據(jù)圖像，40℃左右時，鐵黃產(chǎn)率較高；pH大于4.5時生成了氫氧化鐵，使得鐵黃產(chǎn)率降低；（3）高鐵酸鉀具有氧化性，可以將CN－氧化為氮?dú)夂投趸级ィ旧肀贿�原為氫氧化鐵膠體，在堿性溶液中二氧化碳變成碳酸根離子，反應(yīng)的方程式為10FeO42－+6CN－+22H2O=10Fe(OH)3(膠體)+6CO32－+3N2↑+14OH－；（4）pH=2時，c(OH-)=10-12mol/L，根據(jù)Kap[Fe(OH)3]=4.0×10－38， c(Fe3+)=mol/L=0.04mol/L；

（5）1L 2mol·L－1FeSO4溶液中含有2mol FeSO4，根據(jù)鐵元素守恒，生成高鐵酸鉀的質(zhì)量=2mol×75%×198g/mol÷90%=330g。

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：

【題目】ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，濃度過高時易發(fā)生分解，常將其制備成NaClO2固體以便運(yùn)輸和貯存。過氧化氫法制備NaClO2固體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

已知：2NaClO2+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

ClO2熔點(diǎn)-59℃、沸點(diǎn)11℃；H2O2沸點(diǎn)150℃

請回答：

⑴儀器A的作用是_____；冰水浴冷卻的目的是_____(寫出兩種)。

⑵空氣流速過快或過慢，均降低NaClO2產(chǎn)率，試解釋其原因______。

(3)Cl-存在時會催化ClO2的生成。反應(yīng)開始時在三頸燒瓶中加入少量鹽酸，ClO2的生成速率大大提高，并產(chǎn)生微量氯氣。該過程可能經(jīng)兩步反應(yīng)完成，將其補(bǔ)充完整：①_____(用離子方程式表示)，②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+。

(4) H2O2濃度對反應(yīng)速率有影響。通過圖2所示裝置將少量30% H2O2溶液濃縮至40%，B處應(yīng)增加一個設(shè)備。該設(shè)備的作用是______，餾出物是_______。

(5)抽濾法分離NaClO2過程中，下列操作不正確的是_______

A.為防止濾紙被腐蝕，用玻璃纖維代替濾紙進(jìn)行抽濾

B.先轉(zhuǎn)移溶液至漏斗，待溶液快流盡時再轉(zhuǎn)移沉淀

C.洗滌沉淀時，應(yīng)使洗滌劑快速通過沉淀

D.抽濾完畢，斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管后，關(guān)閉水龍頭

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鹽是一類常見物質(zhì)，下列物質(zhì)可直接形成鹽的是（ ）

①金屬②堿性氧化物③堿 ④非金屬⑤酸性氧化物⑥酸

A. 只有①②③ B. 只有①④⑥ C. 只有②⑤⑥ D. 全部

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】可逆反應(yīng)2NO2（g）2NO（g）+O2（g）在恒容密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是

①單位時間內(nèi)生成n molO2的同時生成2n mol NO

②單位時間內(nèi)生成n molO2的同時生成2n mol NO2

③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2：2：1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)．

A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ①③④ D. ①②③④⑤⑥

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】碳及其化合物廣泛存在于自然界中，試回答下列問題：

(1)某處碳循環(huán)如圖所示，CaCO3轉(zhuǎn)化為HCO3-的離子方程式為_____________。

(2)常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達(dá)到平衡時，無機(jī)碳在濃液中以4種形式存在，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

①CO2(g)+H2OH2CO3 K=10-2.8

②H2CO3H++HCO3- K1=10-3.5，

③HCO3-H++CO32- K2=10-10.3，

若溶液中。c(CO2)=1.0×10-5mol/L，且忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則溶液pH=_____。

(3)某化學(xué)小組為了測量湖水中無機(jī)碳的含量，量取 100mL湖水，酸化后用N2吹出CO2，再用NaOH溶液吸收，將吸收液用0.10mol/L鹽酸滴定，生成的V(CO2)隨V (鹽酸)變化關(guān)系如圖2所示，則吸收液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>______________(不用寫出H+)，湖水中無機(jī)碳的濃度為_______mol/L。

(4)—定條件下，CO2和H2O可以轉(zhuǎn)化為CO和H2，通過反應(yīng)：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)制備甲醇，若起始時在密閉容器中按物質(zhì)的量之比1:2充入CO和H2，測得平衡時CO轉(zhuǎn)化率a (CO)隨T、P的變化關(guān)系如圖3所示。

①P1__P2(填“大于”、“小于”或“等于”)；

②該反應(yīng)在195℃、P2條件下達(dá)到平衡后，c(H2)=0.5 mol/L ，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______。

③已知CH3OH和CO的燃燒熱分別725.8kJ/mol、283.0 kJ/mol，1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水吸熱44.0kJ，寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_________________。

(5)用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖4，則c電極的反應(yīng)方程式為:_______________ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】高聚物F 和J的合成路線如下：

已知：

1 乙烯醇不穩(wěn)定，會迅速轉(zhuǎn)化為乙醛

2 CH2=CH2+1/2O2+CH3COOH-----CH2=CHOOCCH3+H2O

3

（1）G中官能團(tuán)的名稱是_________________。

（2）C的結(jié)構(gòu)簡式是_____________________。

（3）芳香烴D的一氯代物只有兩種，則D的結(jié)構(gòu)簡式是___________________。

（4）反應(yīng)③的反應(yīng)類型是___________________。

（5）反應(yīng)②和⑤的化學(xué)方程式分別是：

反應(yīng)②_________________;_______________

反應(yīng)⑤_________________________________。

（6）E也可由A和2，4-己二烯為原料制備，請寫出該合成路線______________（無機(jī)試劑任選）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】—硝基甲苯是一種重要的工業(yè)原料，某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置制備一硝基甲苯（包括對硝基甲苯和鄰硝基甲苯）

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①配制濃硫酸和濃硝酸的混合物（混酸）；

②在三頸燒瓶里裝15 mL甲苯（密度為0.866 g·cm－3）；

③裝好其他藥品，并組裝好儀器；

④向三頸燒瓶中加入混酸，并不斷攪拌；

⑤控制溫度，大約反應(yīng)10分鐘至三頸燒瓶底有大量液體（淡黃色油狀）出現(xiàn)；

⑥分離出一硝基甲苯，經(jīng)提純最終得到一硝基甲苯共15 g．

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

（1）本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是控制溫度在30℃左右，如果溫度過高，則會產(chǎn)生__________等副產(chǎn)品（填物質(zhì)名稱）

（2）簡述配制混酸的方法：____________________．

（3）A儀器名稱是__________，進(jìn)水口是__________．

（4）寫出甲苯與混酸反應(yīng)生成對硝基甲苯的化學(xué)方程式：___________________________．

（5）分離產(chǎn)品方案如下：

操作2的名稱是___________．經(jīng)測定，產(chǎn)品2的核磁共振氫譜中有5個峰，它的名稱為___________．

（6）本實(shí)驗(yàn)中一硝基甲苯的產(chǎn)率為___________ （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室里做鈉跟水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時,用到的儀器和藥品是:①試管夾、②鑷子、③小刀、④濾紙、⑤研缽、⑥燒杯、⑦坩堝、⑧石棉網(wǎng)、⑨玻璃片、⑩藥匙.

A．①②③④ B．②③④⑥⑨ C．③④⑧⑨⑩ D．②⑤⑦⑨⑩

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮是生命物質(zhì)的重要組成元素之一，含氮物質(zhì)與人類的生活密切相關(guān)。

（1）氮原子最外層電子排布式為：_________；氮離子核外有___種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子；N4分子的空間結(jié)構(gòu)如圖：，它是一種_____分子。（填“極性”或“非極性”）

（2）氨氣是人工固氮的產(chǎn)物，它極易溶于水（），生成NH3 · H2O。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明NH3 · H2O是弱堿_______________________________。

（3）向100mL 0.1mol/L的鹽酸中通入0.02mol氨氣，充分吸收后測得溶液呈堿性。則該溶液中NH3 · H2O、、三種微粒的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為____________。

（4）銨鹽可用作氮肥，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)銨鹽中的時，可取少量銨鹽樣品于試管中，加入強(qiáng)堿濃溶液，加熱，若產(chǎn)生的氣體能使________________________________，說明有。

（5）NaN3可用于制造汽車安全氣囊，當(dāng)汽車遇到撞擊時，NaN3能迅速分解產(chǎn)生Na和N2。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________，每生成3mol N2時，轉(zhuǎn)移電子_____mol。

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