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    6．高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂，具有氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭等作用，高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景．其制备流程如图1：
    试回答下列问题
    （1）反应器中，NaOH、NaClO、Fe（NO3）3发生反应生成Na2FeO4，完成并配平下列离子反应方程式：
    □Fe3++□ClO─+□OH─═□FeO42─+□Cl─+□H2O．
    （2）次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响，当NaClO浓度为298g/L时，高铁酸钠的产率最高，此时NaClO的物质的量浓度为4mol/L．
    （3）你认为操作①能够发生转化的原因是此条件下，高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度，慢慢滴加的原因的是为了使反应充分．
    （4）操作②如果温度过高会造成高铁酸钾的分解，高铁酸钾受热分解时生成金属氧化物和氧气，该反应的化学方程式为4K2FeO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K2O+2Fe2O3+3O2↑．
    （5）可以用电化学法制取Na2FeO4，其装置如图2所示，则阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O；阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-=2OH-+H2↑）；电解一段时间后溶液OH─的浓度会降低（填“升高”、“降低”或“不变”）．

    分析 由流程可知，氢氧化钠和NaClO的混合液中加入硝酸铁溶液发生反应生成Na2FeO4，为使其充分反应可用玻璃棒搅拌再加入NaOH溶液析出Na2FeO4，慢慢滴加KOH饱和溶液后，氢氧化钾和高铁酸钠发生复分解反应生成高铁酸钾和氢氧化钠，化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，因高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度，则析出K2FeO4，操作①为过滤，K2FeO4粗品重结晶后过滤、洗涤、干燥即可；
    用电化学法制取Na2FeO4，由图可知Fe为阳极失去电子，石墨为阴极，结合总电解反应判断溶液OH─的浓度变化，以此来解答．

    解答 解：（1）NaOH、NaClO、Fe（NO3）3发生反应生成Na2FeO4，Fe元素的化合价升高，Cl元素的化合价降低，由电子、电荷守恒及原子守恒可知离子反应为2Fe3++3ClO─+10OH─═2FeO42─+3Cl─+5H2O，故答案为：2Fe3++3ClO─+10OH─═2FeO42─+3Cl─+5H2O；
    （2）NaClO浓度为298g/L时，则物质的量浓度为$\frac{298g/L}{74.5g/mol}$=4mol/L，故答案为：4mol/L；
    （3）操作①能够发生转化的原因是此条件下，高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度；慢慢滴加的原因的是为了使反应充分，
    故答案为：此条件下，高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度；为了使反应充分；
    （4）高铁酸钾受热分解时生成金属氧化物和氧气，氧化物为氧化钾、氧化铁，由质量守恒定律可知反应为4K2FeO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K2O+2Fe2O3+3O2↑，
    故答案为：4K2FeO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K2O+2Fe2O3+3O2↑；
    （5）用电化学法制取Na2FeO4，由图可知Fe为阳极失去电子，则阳极反应为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O，石墨为阴极，阴极反应为2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-=2OH-+H2↑），电解总反应为Fe+2H2O+2OH-$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$FeO42-+3H2↑，则该反应消耗氢氧根离子，电解一段时间后溶液OH─的浓度会降低，
    故答案为：Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O；2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-=2OH-+H2↑）；降低．

    点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，注意氧化还原反应、电化学反应原理的应用，综合性较强，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）
    A．Na2O与水反应：O2-+H2O═2OH-
    B．SO2使氯水褪色：SO2+Cl2+2H2O═4H++SO42-+2Cl-
    C．Na2SiO3溶液与盐酸反应：Na2SiO3+2H+═H2SiO3↓+2Na+
    D．Ca（HCO3）2溶液与过量NaOH溶液反应：Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+2H2O

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    7．已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠（NaHC2O4）溶液显酸性．
    （1）常温下，向10mL 0.01mol•L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol•L-1NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）；
    （2）称取6.0g含H2C2O4•2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解配成250mL溶液，量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中．第一份溶液中加入2滴酚酞试液，滴加0.25mol•L-1 NaOH 溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色．第二份溶液滴加0.10mol•L-1酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全．则原试样中H2C2O4•2H2O的质量分数为21%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．下列物质属于离子化合物的是（　　）
    A．O2B．H2OC．K2SO4D．CH4

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．Cu2S是火法炼铜一种重要的原料，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4•5H2O的流程图：
    Cu2S$→_{△}^{O}$Cu$\stackrel{焙}{→}$Cu2O$\stackrel{足量稀硫酸}{→}$A$\stackrel{操作1}{→}$B$\stackrel{蒸发结晶}{→}$胆矾
    （1）Cu2S中铜元素的化合价为+1，火法炼铜的反应原理是Cu2S+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+SO2（用化学方程式表示）．
    （2）Cu2O，CuO加入足量稀硫酸得到的体系A中看到溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O．
    （3）若将A中单质反应，操作加入试剂最好是C．
    A．加入适量的NaNO3   B．适量的 HNO3   C．适量的H2O2
    （4）若B溶液的体积为0.2L，电解B溶液一段时间后溶液的pH值由2变为1（体积变化忽略不计），此时电解过程中转移电子数的物质的量是0.018mol．
    （5）取5.0g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重曲线如下图所示：通过计算确定258℃时发生反应的化学方程式CuSO4•H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O，e点的化学式Cu2O（计算过程略去）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    11．三氧化二镍（Ni2O3）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料．工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4•2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍．已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水．根据下列工艺流程示意图回答问题．

    （1）操作1为加酸溶解，过滤．
    （2）生产过程中多次进行过滤，实验室进行过滤操作中需用到玻璃棒，下列实验操作中玻璃棒的作用完全相同的是BC（填选项字母）．
    ①配制0.1mol/L的H2SO4溶液        ②测定Na2CO3溶液的pH
    ③用KI淀粉试纸检验溶液中的氧化性离子    ④加热食盐溶液制备NaCl晶体
    ⑤配制20%的KNO3溶液
    A．①⑤B．②③C．④⑤D．①④
    （3）加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；
    加入Na2CO3溶液调pH至4.0～4.5，其目的为促进Fe3+水解沉淀完全；加入NH4F后除掉的杂质是Ca2+、Mg2+．
    （4）草酸镍（NiC2O4•2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时，制得Ni2O3，同时获得混合气体．草酸镍受热分解的化学方程式为2NiC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑．
    （5）工业上还可用电解法制取Ni2O3．用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2SO4后采用惰性电极电解．电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-，再把二价镍氧化为三价镍．ClO-氧化Ni（OH）2生成Ni2O3的离子方程式为ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+Ni2O3+2H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    18．废旧铅蓄电池的回收利用是发展循环经济的必经之路．其阴、阳极填充物（铅膏，主要含PbO、PbO2、PbSO4）是废旧铅蓄电池的主要部分，回收时所得黄丹（PbO）、碳酸铅可用于合成三盐基硫酸铅（组成可表示为3PbO•PbSO4•H2O），其工艺流程如下：

    （1）用碳酸盐作转化剂，将铅膏中的硫酸铅转化为碳酸铅，转化反应式如下：
    PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）
    ①下列说法错误的是：B．
    A．PbSO4的Ksp比PbCO3的Ksp大
    B．该反应平衡时，c（CO32-）=c（SO42-）
    C．该反应的平衡常数K=$\frac{{K}_{SP}（PbS{O}_{4}）}{{K}_{SP}（PbC{O}_{3}）}$
    ②室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在Na2CO3溶液中PbSO4转化率较大，理由是相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c（CO32-）较大．
    （2）滤液A能用来回收Na2SO4•10H2O，提取该晶体的主要步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；检验该晶体中阴离子的实验方法是取少量晶体溶于蒸馏水，然后用盐酸酸化，再滴BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即证明该晶体中含有SO42-．
    （3）物质X是一种可循环使用的物质，其溶质主要是HNO3 （填化学式），若X中残留的SO42-过多，循环利用时可能出现的问题是浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率．
    （4）生成三盐基硫酸铅的离子方程式为4PbSO4+6OH-=3PbO•PbSO4•H2O+3SO42-+2H2O．
    （5）向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将其中的PbO2还原为PbO．若实验中所取铅膏的质量为47.8g，其中PbO2的质量分数为15%，则要将PbO2全部还原，至少需要加入60mL的0.5mol•L-1 Na2SO3溶液．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是（　　）
    A．两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度均为1×10-11 mol•L-1
    B．分别加水稀释100倍后，两种溶液的pH仍相同
    C．醋酸中的c（CH3COO-）和硫酸中的c（SO42-）相等
    D．分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相同

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．对于下列化学问题的表述不正确的是（　　）
    A．为了证明氢氧化钠是离子化合物，可在瓷坩埚中将氢氧化钠固体熔化后测其导电性
    B．${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H是三种不同核素，互称为同位素，都属于氢元素
    C．X、Y两种元素的简单离子具有相同的电子层结构，则核电荷数大的元素离子半径小
    D．18O中质子数与中子数不相等，但其和为18

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