Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4)是极好的氧化剂,具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。其生产工艺流程如下:
请同答下列问题。
(1)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式________。
(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是________(选填序号)。
A.为下一步反应提供碱性的环境
B.使KClO3转化为KClO
C.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
D.KOH固体溶解会放出较多的热量,有利于提高反应速率和KClO的纯度
(3)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为________。要制得69.3克K2FeO4,理论上消耗氧化剂的物质的量为________ mol。
(4)高铁电池是一种新型二次电池,电解液为碱溶液,其反应式为:
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O,
放电时电池的负极反应式为________ 。
Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体, 用作火箭燃料。
(5)写出肼分子的电子式________。
(6)肼能与N2O4反应:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1076.7 kJ/mol。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+8.7 kJ/mol, 写出肼与O2反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式。
高三化学填空题极难题
Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4)是极好的氧化剂,具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。其生产工艺流程如下:
请同答下列问题。
(1)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式________。
(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是________(选填序号)。
A.为下一步反应提供碱性的环境
B.使KClO3转化为KClO
C.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
D.KOH固体溶解会放出较多的热量,有利于提高反应速率和KClO的纯度
(3)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为________。要制得69.3克K2FeO4,理论上消耗氧化剂的物质的量为________ mol。
(4)高铁电池是一种新型二次电池,电解液为碱溶液,其反应式为:
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O,
放电时电池的负极反应式为________ 。
Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体, 用作火箭燃料。
(5)写出肼分子的电子式________。
(6)肼能与N2O4反应:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1076.7 kJ/mol。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+8.7 kJ/mol, 写出肼与O2反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。以废铁屑(含有少量Ni)为主要原料制备高铁酸钾的流程如下:
资料显示:一些金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下:
M(OH)n | pH | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | |
Fe(OH)3 | 2.53 | 2.94 |
Ni(OH)2 | 7.60 | 9.75 |
(1)高铁酸钾具有高效消毒主要是因其具有__________性所致。
(2)步骤③反应的离子方程式是_______。
(3)步骤④不能引入新杂质,调节pH所用的某种氧化物的化学式是___________,调节pH的范围是__________________。
(4)步骤⑤发生反应的离子方程式是________。
(5)该流程中可循环利用的物质是:_______(写化学式)。
(6)步骤⑥中,由Na2FeO4 得到粗K2FeO4的原理可能是___________。
(7)测定产品纯度:将wg粗产品,溶入过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后,加入稀硫酸酸化至pH为2,在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,然后用c mol·L1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。有关滴定反应有:
Cr(OH)4-+FeO42-+3H2OFe(OH)3·3H2O↓+CrO42- +OH
2+2H+H2O
+6Fe2++14H2Cr3++6Fe3++7H2O
该粗产品中K2FeO4的纯度为____________(用含w、c、V的代数式表示)。若滴定管没有用待装液润洗,则测得结果________(“偏高”“偏低”或“无影响”)。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
高铁酸钾(K2FeO4)为紫黑色粉末,是一种新型高效消毒剂。K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在0 ℃~5 ℃的强碱性溶液中较稳定。一般制备方法是先用Cl2与KOH溶液在20 ℃以下反应生成KClO(在较高温度下则生成KClO3),KClO再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应即可制得K2FeO4。实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)制备KClO。
①仪器a的名称是________________;装置B吸收的气体是________。
②装置C中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是______________;装置D的作用是_____________。
(2)制备K2FeO4。
①装置C中得到足量KClO后,将三颈烧瓶上的导管取下,加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应温度,搅拌,当溶液变为紫红色,该反应的离子方程式为________________________________。
②向装置C中加入饱和________溶液,析出紫黑色晶体,过滤。
(3)测定K2FeO4纯度。测定K2FeO4的纯度可用滴定法,滴定时有关反应的离子方程式为:
a.FeO42-+CrO2-+2H2O═CrO42-+Fe(OH)3↓+OH-
b.2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O
c.Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
称取2.0g制备的K2FeO4样品溶于适量KOH溶液中,加入足量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液在250mL容量瓶中定容.取25.00mL加入稀硫酸酸化,用0.10 mol•L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为24.00mL,则该K2FeO4样品的纯度为________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
高铁酸钾是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理。实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①如图所示,A为氯气发生装置。装置A、B、C、D中存在错误的是______________(填序号)。
②C中得到紫色固体和溶液。C中通入氯气发生反应,生成高铁酸钾(K2FeO4)的化学方程式为_______,此外Cl2还可能与过量的KOH反应。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4,氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案I | 取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案II | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
i.由方案I中溶液变红可知溶液a中含有__________离子,但该离子的存在不能判断一定是K2FeO4,氧化了Cl2,因为K2FeO4,在酸性溶液中不稳定,请写出K2FeO4在酸性溶液中发生反应的离子方程式___________________________________。
ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4,氧化了Cl-.用KOH溶液洗涤的目的是_______________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2_____FeO42- (填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系恰好相反,原因是_______________。
(3)若在制备装置C中加入Fe(OH)3的质量为14.0g,充分反应后经过滤、洗涤、干燥得K2FeO4固体19.3g,则K2FeO4的产率为______________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性,是一种新型多功能水处理剂,其生产工艺流程如下:
已知:K2FeO4在水溶液中易发生反应: 4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,下列说法不正确的是
A.步骤③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2
B.步骤④中Na2FeO4转变为湿产品是因为K2FeO4溶解度更小
C.步骤⑤中的洗涤剂可用CH3COOK和异丙醇来配制
D.配制90%Fe(NO3)3溶液必需的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒
高三化学选择题简单题查看答案及解析
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液。K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中迅速产生O2,在碱性溶液中较稳定。某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。
(一)K2FeO4的制备
该小组用下图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。
(1)以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来:___________。B中应盛装的试剂是___________。
(2)写出A中发生反应的离子方程式:___________。
(3)C中发生的反应有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,还有生成K2FeO4的反应。写出得到紫色固体K2FeO4的化学方程式:___________。
(二)性质探究
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。
(4)絮凝实验:甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中,发现产生气体,搅拌,浑浊的泥浆水很快澄清。请结合方程式,说明K2FeO2的净水原理:___________。
(5)乙同学取少量K2FeO4,向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是____。
(6)丙同学取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和适量H2SO4的混合溶液,振荡后溶液呈紫色,丙同学认为氧化性FeO42->MnO4-。请你设计一个实验,验证丙同学的结论是否正确:___________。
高三化学实验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。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液。K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中迅速产生O2,在碱性溶液中较稳定。某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。
Ⅰ.K2FeO4的制备
该小组用如图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。
(1)以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来:___________。B中应盛装的试剂是___________。
(2)写出A中发生反应的离子方程式__________________________________。
(3)C中发生的反应有Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,还有生成K2FeO4的反应。写出得到紫色固体K2FeO4的化学方程式为____________。
Ⅱ.性质探究
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。
(4)絮凝实验:甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中,发现产生气体,搅拌,浑浊的泥浆水很快澄清。请结合方程式,说明K2FeO4的净水原理:_________________。
(5)乙同学取少量K2FeO4,向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是___。
(6)丙同学取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和适量H2SO4的混合溶液,振荡后溶液呈紫色,丙同学认为氧化性FeO42->MnO4-。请你设计一个实验,验证丙同学的结论是否正确:_____________
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
[2012·北京朝阳一模](12分)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:
回答下列问题:
(1)经过步骤①后,加入NaOH固体的原因是________________。
(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浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示,试推测曲线I比曲线II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)比氯气的_____(填“高”或“低”),用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是_____________
(答出两点即可)。
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(9分)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:
回答下列问题:
(1)经过步骤①后,加入NaOH固体的原因是________________。
(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浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示,试推测曲线I比曲线II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)比氯气的_____(填“高”或“低”),用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是____________(答出两点即可)。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A. 用灼烧的方法可以区分人造丝(纤维素)和蚕丝织物
B. 二氧化氯(ClO2)是新型水处理剂,具有消毒杀菌作用
C. 纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附
D. “光化学烟雾”、“硝酸酸雨”的形成都与氮氧化物有关
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析