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（10分）工业上综合利用黄铜矿（CuFeS₂）制备净水剂高铁酸钠（Na₂FeO₄）、铜及其化合物的工业流程如下图所示：

（1）冶炼铜的反应为8CuFeS₂＋21O₂8Cu＋4FeO＋2Fe₂O₃＋16SO₂。若中CuFeS₂铁元素的化合价为+2，1molCuFeS₂参与反应转移电子的物质的量为_______ mol。

（2）利用炉渣（含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）制备高铁酸钠的方法为：

①用稀盐酸浸取炉渣，过滤；

②向滤液中加入足量H₂O₂溶液，再加入足量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、于燥得Fe（0H）₃；

③Fe（OH）₃与NaClO和NaOH反应，生成高铁酸钠。

a．写出制取高铁酸钠的化学方程式：______________________；

b．验证炉渣中含有FeO必要的化学试剂为________________________。

（3）制备纳米氧化亚铜（Cu₂O）时用铜棒和石墨做电极，饱和食盐水做电解质，电解反应为2Cu＋H₂OCu₂O＋H₂↑。铜棒上发生的电极反应式为_________________________________________。（5）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。用NaOH溶液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃²^－）：n（HSO₃^－）变化关系如下表：

n（SO₃²^－）:n（HSO₃^－）	91:9	1:1	1:91
pH（25℃）	8.2	7.2	6.2

当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为是________________。

高三化学填空题极难题

少年，再来一题如何？

试题答案

试题解析

相关试题

（10分）工业上综合利用黄铜矿（CuFeS₂）制备净水剂高铁酸钠（Na₂FeO₄）、铜及其化合物的工业流程如下图所示：
（1）冶炼铜的反应为8CuFeS₂＋21O₂8Cu＋4FeO＋2Fe₂O₃＋16SO₂。若中CuFeS₂铁元素的化合价为+2，1molCuFeS₂参与反应转移电子的物质的量为_______ mol。
（2）利用炉渣（含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）制备高铁酸钠的方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤；
②向滤液中加入足量H₂O₂溶液，再加入足量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、于燥得Fe（0H）₃；
③Fe（OH）₃与NaClO和NaOH反应，生成高铁酸钠。
a．写出制取高铁酸钠的化学方程式：______________________；
b．验证炉渣中含有FeO必要的化学试剂为________________________。
（3）制备纳米氧化亚铜（Cu₂O）时用铜棒和石墨做电极，饱和食盐水做电解质，电解反应为2Cu＋H₂OCu₂O＋H₂↑。铜棒上发生的电极反应式为_________________________________________。（5）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。用NaOH溶液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃²^－）：n（HSO₃^－）变化关系如下表：

n（SO₃²^－）:n（HSO₃^－）

91:9

1:1

1:91

pH（25℃）

8.2

7.2

6.2

当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为是________________。

高三化学填空题极难题查看答案及解析
利用工业炼铜后的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)，制备无机高分子絮凝剂聚合氯化铝和净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)。其工艺流程如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ．用稀盐酸浸取炉渣，过滤；
Ⅱ．向滤液中加入过量NaClO溶液，调pH约为3，过滤；
Ⅲ．溶液进行减压蒸发等操作,甩干后送入聚合炉中进行高温聚合，……得到聚合氯化铝。
Ⅳ．将Ⅱ中得到沉淀洗涤、干燥,再与NaClO和NaOH反应，生成高铁酸钠。
（1）稀盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是　　　　　　。
（2）验证炉渣中含有FeO必要的化学试剂为　　　　　　。
（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pH

物质

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

开始沉淀时

1．5

3．4

6．3

完全沉淀时

2．8

4．7

8．3

①步骤Ⅱ中加入过量NaClO，反应的离子方程式是　　　　　　。
②根据表中数据解释步骤Ⅱ中，调pH约为3的目的是　　　　　　。
（4）该工业流程存在缺点，在步骤Ⅱ伴随着有氯气产生，此反应方程式是　　　　　　。
（5）步骤Ⅲ中在减压蒸发与甩干操作之间，还需进行的操作是　　　　　。
（6）在步骤Ⅳ中，若该反应生成166 g Na2FeO4转移3 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是　　　　　　。

高三化学填空题极难题查看答案及解析
（16分）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，广泛应用于净水、电池工业等领域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等杂质)制备高铁酸钠的生产流程如下，回答下列问题：
已知：NaClO不稳定，受热易分解。
（1）粗FeO酸溶过程中通入水蒸气（高温），其目的是__________________________。
（2）操作I目的是得到高纯度FeSO4溶液，则氧化I中反应的离子方程式为_________。
（3）本工艺中需要高浓度NaClO溶液，可用Cl2与NaOH溶液反应制备
①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。
②在不同温度下进行该反应，反应相同一段时间后，测得生成NaClO浓度如下：

温度/℃

15

20

25

30

35

40

45

NaClO浓度/mol·L-1

4.6

5.2

5.4

5.5

4.5

3.5

2

请描述随温度变化规律________________________________________________________。
其原因为____________________________________________________________________。
（4）工业也常用电解法制备Na2FeO4，其原理为Fe+2OH-+2H2O电解FeO42-+3H2↑。请用下列材料设计电解池并在答题卡的方框内画出该装置。
可选材料：铁片、铜片、碳棒、浓NaOH溶液、浓HCl等
其阳极反应式为：________________________________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将Fe（OH）3氧化性制备高铁酸钠，反应的离子反应方程式为　　　　　　　　；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　，　　　　　　　　　；“滤渣A”主要成份的化学式为　　　　　　　　　　　　　　。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是　　　　　　　　，

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Fe（OH）2

Mg（OH）2

开始沉淀pH

2.7

3.8

7.6

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

如果pH过大，可能引起的后果是　　　　　　　　　　　　　　。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将2Fe（OH）3氧化性制备高铁酸钠，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　，　　　　　　　　　，　　　　　　　　；“滤渣A”主要成份的化学式为　　　　　　　　　　　　　　。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为　　　　　　　　　。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是　　　　　　　　，

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Fe（OH）2

Mg（OH）2

开始沉淀pH

2.7

3.8

7.6

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

如果pH过大，可能引起的后果是　　　　　　　　　　　　　　。

高三化学填空题极难题查看答案及解析
高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下：
（1）高铁酸钠中铁元素的化合价为　　　　　　　，次氯酸钠的电子式是________。
（2）步骤①反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）从溶液I中分离出Na2FeO4后，还有副产品Na2SO4 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）工业上还可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4，其工作原理如图所示：
阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。可循环使用的物质是　　　　　　　　　　。
（5）计算Na2FeO4的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的________倍，

高三化学实验题极难题查看答案及解析
高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上以菱铁矿(主要成分是FeCO3及少量SiO2)为原料制备高铁酸钠生产过程如下：
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为___,高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反应类型为____(填“氧化还原反应”、“复分解反应”或“化合反应”)。
(2)按照上述流程,步骤①中碱浸时能否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH_____(填“能”或“不能”),理由是___________。
(3)步骤②中28%的稀硫酸需要用98%的浓硫酸配制,配制时所需玻璃仪器除量筒外,还____(填字母序号)。步骤③中检验Fe2+全部转化成Fe3+的方法是：__________。
A．容量瓶　　 B．烧杯　　 C．烧瓶　　 D．玻璃棒　 E．酸式滴定管;
(4)步骤④中除生成Na2FeO4外,还有NaCl生成,其离子方程式为_________；己知步骤⑤是向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液,则操作a的名称为_____。
(5)理论上,每获得0.5mol的FeO42-消耗 NaClO的总质量为_____。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上以菱铁矿(主要成分是FeCO3及少量SiO2)为原料制备高铁酸钠生产过程如下：
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为___,高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反应类型为____(填“氧化还原反应”、“复分解反应”或“化合反应”)。
(2)按照上述流程,步骤①中碱浸时能否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH_____(填“能”或“不能”),理由是___________。
(3)步骤②中28%的稀硫酸需要用98%的浓硫酸配制,配制时所需玻璃仪器除量筒外,还____(填字母序号)。步骤③中检验Fe2+全部转化成Fe3+的方法是：__________。
A．容量瓶　　 B．烧杯　　 C．烧瓶　　 D．玻璃棒　 E．酸式滴定管;
(4)步骤④中除生成Na2FeO4外,还有NaCl生成,其离子方程式为_________；己知步骤⑤是向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液,则操作a的名称为_____。
(5)理论上,每获得0.5mol的FeO42-消耗 NaClO的总质量为_____。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
Ⅰ、高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂，工业上制备高铁酸钠的反应原理为：
Fe(OH)3 + NaClO + NaOH →Na2FeO4 + X + H2O(未配平), 则X的电子式为_______ ，反应中被氧化的物质是_________（写化学式）。
Ⅱ、铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。工业制硫酸产生的硫酸渣中主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
已知：

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

开始沉淀pH

2.7

3.8

7.6

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

已知FeS2是一种黄色难溶于水的固体。
（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为______________________；
“滤渣A”主要成份的化学式为__________________。
（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为H2SO4，写出该反应的离子方程式_________________。
（3）为确保铁红的质量和纯度，氧化过程中加NaOH调节溶液pH的范围是____；如果加NaOH调节溶液pH=a，则滤液B中c（Fe3+）=____mol/L（25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=4×10﹣38）
（4）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可以构成燃料电池。该电池负极的电极反应式为________________ 。

高三化学简答题困难题查看答案及解析
高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种比氯气更好的净水消毒剂。工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下，回答下列问题：
（1）氯气作净水消毒剂是因为它溶于水生成了________，它有强的氧化性，能杀菌消毒。
（2）步骤②反应的离子方程式是________。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄ 、NaCl，则步骤③中反应的离子方程式为________。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线II比曲线I对应的污水pH________（填“高”或“低”）。
（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）约是氯气的_____倍

高三化学填空题极难题查看答案及解析