电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。
(1)从环境保护的角度看,制备一种新型多功能水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)较好的方法为电解法,其装置如图①所示。其总反应方程式为:Fe+2OH-+2H2O=+3H2↑。
①电解过程中Fe作______极,电极反应式为_________;离子交换膜为______离子交换膜(填“阳”、“阴”);电解时阳极区pH_____、阴极区pH_____(填升高、降低、不变)。
②“镁一次氯酸盐”燃料电池也可为图①装置提供电能,该电池电极为镁合金和铂合金,其工作原理如图②所示。b为该燃料电池的______(填“正”或“负”)极。当有49.8gNa2FeO4生成时消耗C1O-的物质的量为_____mol;若用此燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)。处理废水时,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,当c(Cr3+)=1×10-8mol/L时,Cr3+沉淀完全,此时溶液的pH=________(已知Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32)
(2)电解Na2SO4溶液生产H2SO4和烧碱的装置如图③所示(已知:阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过),其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为2:1。则丁为________;c极的电极反应式为________;电解一段时间,当产生0.2mol气体乙时,通过离子交换膜e的离子的质量为_____g。
高二化学原理综合题中等难度题
电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。
(1)从环境保护的角度看,制备一种新型多功能水处理剂 高铁酸钠(Na2FeO4)较好的方法为电解法,其装置如图①所示:
①电解过程中阳极的电极反应式为______________________;
②“镁一次氯酸盐”燃料电池可为图①装置提供电能,该电池电极为镁合金和铂合金,其工作原理如图②所示。b为该燃料电池的___________(填“正"或“负")极。当有16.6 g Na2FeO4生成时消耗C1O-的物质的量为______mol;
(2)电解Na2SO4溶液生产H2SO4和烧碱的装置如图③所示(已知:阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过),其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1:2。则丁为_________;电解一段时间,当产生0.1 mo1气体甲时,通过离子交换膜f的离子的质量为_____________g。
(3)用0.1032 mol/L的NaOH溶液滴定未知浓度的稀盐酸,实验数据如下表:
实验序号 | 消耗NaOH溶液的体积/mL | 待测稀盐酸的体积/mL |
1 | 28.84 | 25.00 |
2 | 27.83 | 25.00 |
3 | 27.85 | 25.00 |
根据表格计算c(HCl)=______________。在上述滴定过程中,若滴定前碱式滴定管下端尖嘴中无气泡,滴定后有气泡,则测定结果将__________ (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,应用前景十分看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O2 ===2Na2FeO4 +2Na2O+2Na2SO4 +O2↑,对此反应下列说法中正确的是( )
A. Na2FeO4既是还原产物又是氧化产物
B. 2 mol FeSO4发生反应时,反应中共有8 mol电子转移
C. 每生成16 g氧气就有1 mol Fe2+ 被还原
D. Na2O2只作氧化剂
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,应用前景十分看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下:
2FeSO4+ 6Na2O2= 2Na2FeO4+ 2Na2O + 2Na2SO4+ O2↑,对此反应下列说法中正确的是
A. Na2O2只作氧化剂
B. Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C. O2 是还原产物
D. 2 mol FeSO4发生反应时,反应中共有8 mol电子转移
高二化学单选题困难题查看答案及解析
近年来高铁酸钾(K2FeO4)己经被广泛应用在水处理方面,高铁酸钾的氧化性很强,是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌的新型高效的多功能水处理剂。高铁酸钾在水处理过程中涉及到的化学过程正确的有( )
①蛋白质的变性②蛋白质的盐析③胶体聚沉④盐类水解⑤焰色反应⑥氧化还原反应
A. ①②③④ B. ①③④⑥ C. ②③④⑤ D. ②③⑤⑥
高二化学选择题中等难度题查看答案及解析
高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型、高效的水处理剂,与水反应的化学方程式为4Na2FeO4+10H2O===4Fe(OH)3↓+3O2↑+8NaOH。电解制备Na2FeO4装置示意图如图所示。
(1)a是电源的________(填“正”或“负”)极。电解时,石墨电极附近溶液的碱性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)铁电极的反应式为_________________________________________________。
(3)维持一定的电流强度和电解温度,NaOH起始浓度对Na2FeO4浓度影响如图(电解液体积相同的情况下进行实验)。
①电解3.0 h内,随NaOH起始浓度增大,Na2FeO4浓度变化趋势是________(填“增大”“不变”或“减小”)。
②当NaOH起始浓度为16 mol·L-1时,1.0~2.0 h内生成Na2FeO4的速率是__________mol·L-1·h-1。
(4)提纯电解所得Na2FeO4,采用重结晶、过滤、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用________(填标号)溶液和异丙醇。
A.Fe(NO3)3 B.NH4Cl C.CH3COONa
(5)次氯酸钠氧化法也可以制得Na2FeO4。
已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=a kJ·mol-1
NaCl(aq)+H2O(l)===NaClO(aq)+H2(g) ΔH=b kJ·mol-1
4Na2FeO4(aq)+10H2O(l)===4Fe(OH)3(s)+3O2(g)+8NaOH(aq) ΔH=c kJ·mol-1
反应2Fe(OH)3(s)+3NaClO(aq)+4NaOH(aq)===2Na2FeO4(aq)+3NaCl(aq)+5H2O(l)的ΔH=_______kJ·mol-1。
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化学在生产、生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是( )
A. 新型水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)既是消毒剂又是净水剂
B. 草木灰(主要成分为K2CO3)和铵态氮肥混合施用会降低肥效
C. 施用适量石灰乳可降低盐碱地(含较多NaCl,Na2CO3)的碱性
D. 除去废水中的Cu2+,Ag+等重金属离子可选用硫化钠溶液
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
制备新型高效水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)的主要反应为:2FeSO4+aNa2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+bX。下列说法中正确的是
A. 该反应中X物质为O2
B. 反应物Na2O2只作氧化剂
C. 该反应中发生氧化反应的过程只有FeSO4→Na2FeO4
D. 每生成l molNa2FeO4,反应过程中转移4 mol e-
高二化学单选题困难题查看答案及解析
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。
(1)工业上的湿法制备方法是用KClO与Fe(OH)3在KOH存在下制得K2FeO4,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为____________。
(2)实验室用食盐、废铁屑、硫酸、KOH等为原料,通过以下过程制备K2FeO4:
①操作(Ⅰ)的方法为_______________,隔绝空气减压干燥。
②检验产生X气体的方法是_____________。
③最终在溶液中得到K2FeO4晶体利用的原理是_____________。
(3)测定某K2FeO4样品的质量分数,实验步骤如下:
步骤1:准确称量1.0g样品,配制100mL溶液;
步骤2:准确量取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中;
步骤3:在强碱性溶液中,用过量CrO2-与FeO42-反应生成Fe(OH)3和CrO42-;
步骤4:加稀硫酸,使CrO42-转化为Cr2O72-,CrO2-转化为Cr3+,Fe(OH)3转化为Fe3+;
步骤5:加入二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.1000mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(溶液显紫红色),记下消耗(NH4)2Fe(SO4)溶液的体积,做3次平行实验,平均消耗30.00 mL的(NH4)2Fe(SO4)2溶液。
已知:滴定时发生的反应为:6Fe2++Cr2O72-+14H+==6Fe3++2Cr3++7H2O。
①步骤2中准确量取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是________。
②写出步骤3中发生反应的离子方程式________________________。
③步骤5中能否不加指示剂______(填“能”或“否”),原因是___________。
④根据上述实验数据,测定该样品中K2FeO4的质量分数为__________。
(4)配制0.1mol·L-1的K2FeO4,调节溶液pH,含铁离子在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是_________(填字母)。
A.pH=2时,c(H3FeO4+)+c(H2FeO4)+c(HFeO4-)=0.1mol·L-1
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸铵,则HFeO4-的分布分数逐渐增大
C.向pH=1的溶液中加HI溶液,发生反应的离子方程式为:H2FeO4+H+==H3FeO4+
D.将K2FeO4晶体溶于水,水溶液呈弱碱性
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染的绿色水处理剂。工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾(K2FeO4)。
湿法制备的主要反应方程为:2Fe(OH)3+3ClO―+4OH―=2FeO42-+3Cl―+5H2O
干法制备的主要反应方程为:2FeSO4+4Na2O2=2Na2FeO4 +2Na2SO4
下列有关说法不正确的是( )
A.高铁酸钾中铁显+3价
B.湿法中每生成1mol Na2FeO4转移3 mol电子
C.干法中每生成1mol Na2FeO4转移4 mol电子
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能吸附水中的悬浮杂质
高二化学选择题中等难度题查看答案及解析
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染的绿色水处理剂。工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾(K2FeO4)。
湿法制备的主要反应方程为:2Fe(OH)3+3ClO―+4OH―=2FeO42-+3Cl―+5H2O
干法制备的主要反应方程为:2FeSO4+4Na2O2=2Na2FeO4 +2Na2SO4
下列有关说法不正确的是 ( )
A.高铁酸钾中铁显+6价
B.湿法中每生成1mol Na2FeO4转移6 mol电子
C.干法中每生成1mol Na2FeO4转移4 mol电子
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能吸附水中的 悬浮杂质
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析