高铁酸钾是绿色、环保型水处理剂，也是高能电池的电极材料。工业上，利用硫酸亚铁为原料，通过铁...

高铁酸钾是绿色、环保型水处理剂，也是高能电池的电极材料。工业上，利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄(FeOOH)制备高铁酸钾，可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）有同学认为上述流程可以与氯碱工业联合。写出电解饱和食盐水制取次氯酸钠的化学方程式　　 　　 　 。

（2）制备铁黄的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　　　 。实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图所示。反应温度宜选择　　　　　　 ；pH大于4.5时铁黄产率降低的主要原因可能是 　 　　 。

（3）用高铁酸钾处理水时，不仅能消毒杀菌，还能除去水体中的H2S、NH3、CN－等，生成的氢氧化铁胶体粒子还能吸附水中悬浮杂质。试写出高铁酸钾处理含CN－废水时除去CN－的离子方程式　 　　　　 。

（4）K2FeO4可作锌铁碱性高能电池的正极材料，电池反应原理：

2K2FeO4+3Zn+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH。放电时负极材料是　　 　　 ；充电时阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　 。

（5）已知：常温下，Kap[Fe(OH)3]=4.0×10－38。高铁酸钾的净水能力与废水的pH有关，当溶液pH=2时，废水中c(Fe3+)=　　 　　 　 mol·L－1。

（6）如果上述流程中，铁元素总利用率为75%。利用1mol 2mol·L－1FeSO4溶液能制备纯度为90%的高铁酸钾　　 　 　 kg。

高三化学实验题极难题查看答案及解析

高铁酸钾是绿色、环保型水处理剂，也是高能电池的电极材料。工业上利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄（FeOOH）制备高铁酸钾，可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）有同学认为上述流程可以与氯碱工业联合。写出电解饱和食盐水制取次氯酸钠的化学方程式______________。

（2）制备铁黄的离子方程式为_______________。实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图所示。反应温度宜选择_________；pH大于4.5时铁黄产率逐渐降低的主要原因可能是_______________。

（3）用高铁酸钾作水处理剂除了可以对水体进行杀菌消毒之外，其还原产物氢氧化铁胶体还能吸附水中悬浮杂质，请写出用高铁酸钾除去水体中CN﹣的离子方程式______。

（4）已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38。高铁酸钾的净水能力与废水的pH有关，当溶液pH=2时，废水中c（Fe3+）=_________mol•L﹣1。

（5）如果上述流程中，铁元素总利用率为75%。利用1L 2mol•L﹣1FeSO4溶液能制备纯度为90%的高铁酸钾________g。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

高铁酸钾 (K2FeO4)是一种新型，高效的绿色水处理剂。工业上利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄 (FeOOH)制备高铁酸钾，可降低生产成本产品质量优工艺流程如下：

化学兴趣小组的同学们在实验室中，通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应模拟工业生产制备高铁酸钾，下图所示是模拟工业制备KClO溶液装置。

已知：K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液；在强碱性溶液中比较稳定；在Fe3+催化作用下发生分解。

(1)工业流程中，需要加入试剂A制备铁黄(FeOOH)，最合适的试剂A是：________。

A．Cl2　　　　　　 B．O2　　　　　　 C．KMnO4　　　　　　 D．HNO3

流程中制备铁黄涉及到的离子反应方程式：_______。

实验测得反应溶液的pH对铁黄产率的影响如下图所示，pH大于4.5时铁黄产率逐降低的主要原因可能是：______。

(2)根据工业流程推断，溶解度K2FeO4________ Na2FeO4 (填“>”或“<”)

(3)实验室使用KClO溶液和饱和Fe(NO3)3液制备高铁酸钾时，两种试剂的滴加顺序为________。

(4) K2FeO4在水溶液中易水解，在“提纯”K2FeO4中采用重结晶洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用____溶液(填序号)

a．水　　　　　　　　　 b．NH4Cl、异丙醇　　　　　　 c． Fe(NO3)3、异丙醇　　　　　 d．异丙醇

(5)工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度：用碱性KI溶液溶解1.00g K2FeO4样品，调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子，再调节pH为3~4，用1.00mol/l的Na2S2O3标准溶液作为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI)，淀粉作指示剂，三次滴定，消耗Na2S2O3标准溶液分别17.98、18.02、18.95mL。原样品中高铁酸钾的质量分数为________。[M(K2FeO4)=198g/mol]

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碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备 FeCO3 沉淀的最佳方案：　

(1)实验 I 中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：

□Fe2+ +□____+□　　 + □H2O=□　　 Fe(OH)3 +□HCO3−

(2)实验 II 中产生 FeCO3 的离子方程式为_____________________________。

(3)为了探究实验 III 中 NH4+所起的作用，甲同学设计了实验 IV 进行探究：

实验 IV 中加入 Na2SO4 固体的目的是②_______________________。

对比实验 II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生 H+，降低溶液 pH，减少了副产物 Fe(OH)2 的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：③_____________，再取该溶液一滴管，与 2mL 1 mol/L NaHCO3 溶液混合。

(4)小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验 III 中 FeCO3 的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验 I、II、III 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至 A 处的广口瓶中。

为测定 FeCO3 的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是______________________。

(5)实验反思：经测定，实验 III 中的 FeCO3 纯度高于方案 I 和方案 II。通过以上实验分析，制备 FeCO3 实验成功的关键因素是_______________________________________

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碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案：

（1）实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：_____________

Fe2++ 　　 　　 + 　　 + H2O Fe(OH)3 + HCO3−

（2）实验II中产生FeCO3的离子方程式为__________________。

（3）为了探究实验III中NH4+所起的作用，甲同学设计了实验IV进行探究：

实验IV中加入Na2SO4固体的目的是_________。

对比实验II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生H+，降低溶液pH，减少了副产物Fe(OH)2的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：_________，再取该溶液一滴管，与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。

（4）小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO3的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至A处的广口瓶中。

① 补全A中装置并标明所用试剂。____________

② 为测定FeCO3的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是____________。

（5）实验反思：经测定，实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析，制备FeCO3实验成功的关键因素是____________。

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碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案：

（1）实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：_____________

Fe2++ 　　 　　 + 　　 + H2O Fe(OH)3 + HCO3−

（2）实验II中产生FeCO3的离子方程式为__________________。

（3）为了探究实验III中NH4+所起的作用，甲同学设计了实验IV进行探究：

实验IV中加入Na2SO4固体的目的是_________。

对比实验II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生H+，降低溶液pH，减少了副产物Fe(OH)2的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：_________，再取该溶液一滴管，与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。

（4）小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO3的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至A处的广口瓶中。

① 补全A中装置并标明所用试剂。____________

② 为测定FeCO3的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是____________。

（5）实验反思：经测定，实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析，制备FeCO3实验成功的关键因素是____________。

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高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料，工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾（FeSO₄·7H₂O）通过下列反应制备：

FeSO₄＋2NH₃·H₂O＝Fe(OH)₂↓＋(NH₄)₂SO₄

Fe(OH)₂＋H₂C₂O₄＝FeC₂O₄＋2H₂O

（1）绿矾中含有一定量的TiOSO₄杂质。将绿矾溶于稀硫酸，加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间，过滤，可得纯净的FeSO₄溶液。在上述过程中，TiOSO₄能与水反应转化为H₂TiO₃沉淀，写出该反应的化学方程式：________；加入铁粉的作用有________、________。

（2）由纯净的FeSO₄溶液制取FeC₂O₄时，需在真空环境下进行，原因是________。

FeC₂O₄生成后，为提高产品纯度，还需调节溶液pH＝2，若pH过低，则导致

FeC₂O₄的产率________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

（3）将含有FeC₂O₄的混合液过滤，将产品先用水洗涤，再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是________、________。

（4）某研究小组欲从某化工残渣（主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃）出发，先制备较纯净的FeSO₄溶液，再合成FeC₂O₄。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO₄溶液的实验步骤（可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤，________，过滤，得到较纯净的FeSO₄溶液。

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高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料，工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾（FeSO4·7H2O）通过下列反应制备：

FeSO4＋2NH3·H2O＝Fe(OH)2↓＋(NH4)2SO4

Fe(OH)2＋H2C2O4＝FeC2O4＋2H2O

（1）绿矾中含有一定量的TiOSO4杂质。将绿矾溶于稀硫酸，加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间，过滤，可得纯净的FeSO4溶液。在上述过程中，TiOSO4能与水反应转化为H2TiO3沉淀，写出该反应的化学方程式：___；加入铁粉的作用有___、___。

（2）由纯净的FeSO4溶液制取FeC2O4时，需在真空环境下进行，原因是___。

FeC2O4生成后，为提高产品纯度，还需调节溶液pH＝2，若pH过低，则导致

FeC2O4的产率___（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

（3）将含有FeC2O4的混合液过滤，将产品先用水洗涤，再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是___、___。

（4）某研究小组欲从某化工残渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发，先制备较纯净的FeSO4溶液，再合成FeC2O4。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO4溶液的实验步骤（可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤，___，过滤，得到较纯净的FeSO4溶液。

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硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

（1）某科研小组用SO2为原料制取硫酸．

①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．请写出该电池的负极的电极反应式______________。

②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸．电解原理示意图如图1所示．电解时阳极区会产生气体，产生气体的原因是____________。

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如图2：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应是______________。

②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是______________。

（3）氢化亚铜是一种红色固体，可由硫酸铜为原理制备4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4

①该反应中氧化剂是______________(写化学式)。

②该反应每生成1molCuH，转移的电子物质的量为______________。

（4）硫酸铜晶体常用来制取波尔多液，加热时可以制备无水硫酸铜．右图是硫酸铜晶体受热分解图示。请写出A→B的方程式______________。

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硫酸亚铁是生产钛白的副产品，价格低，以硫酸亚铁为原料制备高效净水剂高铁酸钾(K2FeO4)可大大降低成本。其生产工艺如下：

已知：NaNO2是在空气中将Fe2＋氧化为铁黄(FeOOH)的催化剂；铁黄微溶于酸。

请回答下列问题：

(1)铁黄(FeOOH)中铁元素的化合价是________。写出反应①生成铁黄(FeOOH)的离子方程式：____________________________，在通入O2“氧化”FeSO4的过程中，溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)

(2)写出反应③的化学方程式：___________________________________________。

(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是_____________________________。

(4)该工艺每消耗标准状况下112LCl2理论上得到________gK2FeO4。

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