(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,在许多领域展现出广阔的应用前景。
(1)湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中,用KC10直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。
(2)测定K2FeO4:样品纯度:i.称取样品mg,加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应;ii.将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化;iii.在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下:
i. Cr(OH)4- + FeO42 -+ = Fe(OH)3 (H2O)3↓+ CrO42 -+
ii.2CrO42 -+2H+=Cr2O72 -+H2O;
iii.Cr2O72 -+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
①配平方程式i;
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。
(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25 ℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:
i.pH=2.2时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________;为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在______________。
ii.已知H3FeO4+ 的电离常数分别为:K1=2.51×10-2,K2=4.16×10-4,K3=5.01×10-8,当pH=4时,溶液中 = 。
iii.向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为______________。
(4)某新型电池以金属锂为负极,K2FeO4为正极,溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li+通过电解质迁移人K2FeO4晶体中,生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________.
高三化学简答题极难题
(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,在许多领域展现出广阔的应用前景。
(1)湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中,用KClO直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。
(2)测定K2FeO4:样品纯度:i.称取样品mg,加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应;ii.将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化;iii.在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下:
ⅰ._Cr(OH)4-+_FeO42- +__=__Fe(OH)3(H2O)3↓+__CrO42-+__
ⅱ.2CrO42- + 2H+=Cr2O72- + H2O;
ⅲ.Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
①配平方程式i;
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。
(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:
①pH=2.2时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________;为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在______________。
②已知H3FeO4+的电离常数分别为:
当PH=4时,溶液中=___________。
③向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为______________。
(4)某新型电池以金属锂为负极,K2FeO4为正极,溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li+通过电解质迁移入K2FeO4晶体中,生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________.
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(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,在许多领域展现出广阔的应用前景。
(1)湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中,用KC10直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。
(2)测定K2FeO4:样品纯度:i.称取样品mg,加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应;ii.将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化;iii.在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下:
i. Cr(OH)4- + FeO42 -+ = Fe(OH)3 (H2O)3↓+ CrO42 -+
ii.2CrO42 -+2H+=Cr2O72 -+H2O;
iii.Cr2O72 -+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
①配平方程式i;
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。
(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25 ℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:
i.pH=2.2时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________;为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在______________。
ii.已知H3FeO4+ 的电离常数分别为:K1=2.51×10-2,K2=4.16×10-4,K3=5.01×10-8,当pH=4时,溶液中 = 。
iii.向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为______________。
(4)某新型电池以金属锂为负极,K2FeO4为正极,溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li+通过电解质迁移人K2FeO4晶体中,生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________.
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,在许多领域展现出广泛的应用前景。实验室测定高铁酸钾样品纯度涉及的主要步骤如下:
①样品溶解后,加入足量NaCr(OH)4:Cr(OH)4-+FeO42-+3H2O=Fe(OH)3·3H2O+CrO42-+OH-;
②调节溶液pH;
③用(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
下列说法正确的是( )
A.①②③均涉及氧化还原反应
B.②应调高溶液的pH
C.①③中反应完成后,溶液pH均增大
D.若③中反应消耗0.3mol(NH4)2Fe(SO4)2,则样品中含有0.05molK2FeO4
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
(题文)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)的方法为在隔绝空气条件下________、________、过滤、洗涤、隔绝空气减压干燥。
②写出产生X气体的化学方程式_______________________________________。
(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30.00mL的(NH4)2Fe(SO4)2溶液。
已知:K2Cr2O7水溶液显黄色,滴定时发生的反应为:6Fe2++Cr2O72-+14H+==6Fe3++2Cr3++7H2O。
①步骤2中准确量取25.00mLK2FeO4溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是________。
②写出步骤3中发生反应的例子方程式___________________________________。
③根据上述实验数据,测定该样品中K2FeO4的质量分数为___________。(K2FeO4摩尔质量为198g/mol)。
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(题文)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)的方法为在隔绝空气条件下________、________、过滤、洗涤、隔绝空气减压干燥。
②写出产生X气体的化学方程式_______________________________________。
(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30.00mL的(NH4)2Fe(SO4)2溶液。
已知:K2Cr2O7水溶液显黄色,滴定时发生的反应为:6Fe2++Cr2O72-+14H+==6Fe3++2Cr3++7H2O。
①步骤2中准确量取25.00mLK2FeO4溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是________。
②写出步骤3中发生反应的例子方程式___________________________________。
③根据上述实验数据,测定该样品中K2FeO4的质量分数为___________。(K2FeO4摩尔质量为198g/mol)。
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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)2溶液的体积,做3次平行实验,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积30.00 mL。
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_________,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
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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)2溶液的体积,做3次平行实验,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积30.00 mL。
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_________,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
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物 |
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液 |
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)在能源、环保等方面有着广泛的用途。干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物 |
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液 |
(1)干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:
①反应I的离子方程式为 。
②反应II的化学方程式为 。
③加入饱和KOH溶液的目的是 。
(3)高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂。它能消毒杀菌是因为 ,它能净水的原因是 ____ 。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
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