练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    14．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，其生产工艺如下：

    （1）写出工业上制取Cl2的化学方程式2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑．
    （2）在“反应液I”中加入KOH固体的目的是①与“反应液I”中过量的Cl2继续反应生成KClO，②提供碱性环境．
    （3）写出Fe（NO3）3溶液与碱性KClO溶液反应的化学方程式：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O．
    （4）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是：①K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，②还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀．
    （5）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，副产品是KNO3、KCl（写化学式）．
    （6）该工艺每得到1.98kg K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为15mol．

    分析 足量Cl2通入和KOH溶液中，温度低时发生反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，向溶液I中加入KOH，使氯气完全反应，且将溶液转化为碱性溶液，只有碱性条件下次氯酸根离子才能和铁离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子，除去KCl得到碱性的KClO浓溶液，向碱性的KClO浓溶液中加入90%的Fe（NO3）3溶液，发生反应2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，得到溶液II，纯化得到湿产品，将湿产品洗涤、干燥得到晶体K2FeO4，
    （1）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气；
    （2）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，生成更多的KClO；
    （3）根据分析可知，Fe（NO3）3溶液与碱性KClO溶液反应生成高铁酸钾和氯化钾，利用元素守恒可写出化学方程式；
    （4）K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，同时被还原形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀；
    （5）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品KNO3、KCl；
    （6）根据反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可得关系式2K2FeO4～3Cl2，根据关系式可计算出氯气的物质的量；

    解答 （1）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑，
    故答案为：2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑；
    （2）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应生成KClO，
    故答案为：与“反应液I”中过量的Cl2继续反应生成KClO；
    （3）根据分析可知，Fe（NO3）3溶液与碱性KClO溶液反应生成高铁酸钾和氯化钾，反应的化学方程式为2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O，
    故答案为：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O；
    （4）K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，同时被还原形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀，所以K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是①K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；②还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀，
    故答案为：K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀；
    （5）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品KNO3、KCl，
    故答案为：KNO3、KCl；
    （6）根据反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可得关系式2K2FeO4～3Cl2，1.98kg K2FeO4的物质的量为10mol，根据关系式可知氯气的物质的量为15mol，
    故答案为：15．

    点评 本题考查物质的分离和提纯，侧重考查学生分析、计算能力和思维的缜密性，涉及氧化还原反应方程式的配平、离子方程式的书写，会从整体上分析物质分离流程，知道每一步发生的反应及基本操作，题目难度不大．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．实验室制配0.5mol/L的NaOH溶液500mL．
    （1）需称量NaOH10.0克，所需仪器有烧杯、玻璃棒、托盘天平（带砝码）胶头滴管，500mL容量瓶．
    （2）实验两次用到玻璃棒，其作用分别是：搅拌，引流．
    （3）配制时，一般可分为以下几个步骤：①称量②计算③溶解④摇匀⑤转移⑥洗涤⑦定容⑧装瓶贴签．其正确的操作顺序为②①③⑤⑥⑦④⑧．
    （4）在配制过程中，其他操作都是正确的．下列操作会引起浓度偏大的是BC
    A．转移溶液时不慎有少量洒到容器瓶外面
    B．定容时俯视刻度线
    C．未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
    D．定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面低于刻度线，再加水至刻度线．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．血液中的钙离子平衡在临床医学中具有重要的意义．某研究小组为测定血液样品中Ca2+的含量，进行的实验如下：
    ①量取5.0mL血液样品，处理后配制成100mL溶液；
    ②量取10.0mL，加入过量（NH4）2C2O4溶液，使Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀；
    ③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀，用过量稀硫酸溶解，生成H2C2O4和CaSO4稀溶液；
    ④加入0.001mol•L-1的KMnO4溶液，使H2C2O4完全被氧化，同时产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，消耗酸性KMnO4溶液的体积为2.00mL．
    （1）步骤①中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒玻璃棒、100ml容量瓶、胶头滴管．
    （2）步骤②中发生反应的离子方程式为Ca2++C2O42-=CaC2O4↓．
    （3）步骤④中发生的离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++8H2O+10CO2↑；氧化产物与还原产物的物质的量之比为5：1．
    （4）计算血样中Ca2+的含量（写出计算过程）．4×10-4g/ml．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．高效净水剂聚合氯化铝铁（PAFC）的组成可表示为[AlFe（OH）nCl6-n]m，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理，PAFC中铁元素的化合价为+3．某工厂欲以工业废料（金属铝、铁及其氧化物）为原料制取PAFC，设计如下流程：

    ①所得酸性溶液中，不能确定是否一定存在的阳离子是C
    A、Al3+             B、Fe2+             C、Fe3+              D、H+
    为证明该离子确实存在，可采用的操作（必须指明所采用的试剂及观察到的现象）是取溶液少量滴入KSCN，溶液变血红色．
    ②往酸性溶液中加入试剂X的目的是将亚铁离子氧化为铁离子；反应的离子方程式是2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4•5H2O的流程图：
    Cu2S$→_{△}^{O_{2}}$Cu$\stackrel{焙烧}{→}$Cu2O、CuO$\stackrel{足量稀硫酸}{→}$A$\stackrel{操作Ⅰ}{→}$B$\stackrel{蒸发结晶过滤}{→}$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）若将A中红色物质反应掉，操作Ⅰ中加入的试剂最好是C．
    A．适量的NaNO3               B．适量的 HNO3                C．适量的H2O2
    （3）若B溶液的体积为0.2L，电解B溶液一段时间后溶液的pH由5变为1（体积变化忽略不计），此时电解过程中转移电子的物质的量是0.02mol．
    （4）Cu、Cu2O、CuO混合物中加入1L0.5mol/LHNO3恰好使混合物溶解，同时收集到2240mLNO（标准状况）．若将上述混合物用足量的氢气还原，所得固体的质量为12.8g
    （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图所示，258℃时发生反应的化学方程式：CuSO4•H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O，e点对应物质的化学式为Cu2O（计算过程略去）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．实验室合成环己烯的反应和实验装置（夹持及加热部分已省略）如图：
    相关数据如下：
     相对分子数量  密度沸点 溶解性 
    环乙醇  100 0.9618 161微溶于水 
     环乙烯 82 0.8102 83难溶于水 
    实验步骤：
    1．【合成】：在a中加入20.00g纯环己醇及2小块沸石，冷却搅动下缓慢加入1mL浓硫酸．b中通入冷却水后，缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．
    2．【提纯】：将反应后粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量5% Na2CO3溶液和水洗涤，分离后加入无水CaCl2颗粒，静置一段时间后弃去CaCl2．再进行蒸馏最终获得12.30g纯环己烯．
    回答下列问题：
    （1）装置b的名称是冷凝管．加入沸石的目的是防暴沸．
    （2）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为．
    （3）分液漏斗在使用前必须清洗干净并检漏．本实验分液所得产物应从上口倒出（填“上口”或“下口”）．
    （4）提纯过程中加入Na2CO3溶液的目的是除去多余的H2SO4，加入无水CaCl2的作用是干燥所得环己烯．
    （5）本实验所得环己烯的产率是75%（产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌．以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

    已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O．
    ②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．
    ③160g/L NaOH溶液是指160gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L．
    （1）发生器中鼓入空气的作用可能是b（选填序号）；
    a．将SO2氧化成SO3，增强酸性；  b．稀释ClO2以防止爆炸； c．将NaClO3氧化成ClO2
    （2）写出发生器中反应的反应方程式2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4．
    （3）吸收装置内发生反应的化学方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；吸收装置中的温度不能过高，其原因是防止双氧水分解
    （4）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中．除H2O2外，还可以选择的还原剂是a（选填序号）；
    a．Na2O2                   b．Na2S                     c．FeCl2
    （5）从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是bde（选填序号）；
    a．蒸馏       b．蒸发      c．灼烧        d．过滤      e．冷却结晶．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．对氮、碳及其化合物的研究具有重要意义．
    （1）用肼（N2H4）为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水．
    已知：N2（g）+2O2（g）=N2O4（g）△H1   K1
    N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2   K2
    则2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=2△H2-△H1 （用△H1、△H2表示），该反应的化学平衡常数K=$\frac{{{K}_{2}}^{2}}{{K}_{1}}$（用K1、K2表示）
    （2）汽车尾气转化反应：NO+CO→N2+CO2（未配平），将NO和CO转化为和N2 和CO2，实现除污，每生成1molN2还原剂失去电子数为4×6.02×1023．
    （3）大气污染物氮氧化物可以用活性炭还原法处理．某研究小组向某2L的密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2 （g）．在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如下：
    时间（min）
    物质的量（mol）    		01020304050
    NO2.001.160.800.800.960.96
    N200.420.600.600.720.72
    CO200.420.600.600.720.72
    ①0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）=0.042mol/（L．min）；T1℃时，该反应的平衡常数K=$\frac{9}{16}$．
    ②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是b（填字母编号）．
    a．加入一定量的活性炭    b．通入一定量的NO c．恒容时，充入一定量的氦气   d．加入合适的催化剂
    （4）氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol•L-1的KOH溶液，电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O．放电时，该电池正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-．
    （5）实验室中用NaOH溶液吸收CO2，发生反应为2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O．所得混合液中所有离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．Ⅰ．常温下，将某一元酸HA（甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸）和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示：
    实验
    编号    		HA物质的量
    浓度/（mol•L-1）    		NaOH物质的量
    浓度/（mol•L-1）    		混合后溶
    液的pH
    甲0.10.1pH=a
    乙0.120.1pH=7
    丙0.20.1pH＞7
    丁0.10.1pH=10
    （1）从甲组情况分析，如何判断HA是强酸还是弱酸a=7时，HA是强酸；a＞7时，HA是弱酸．
    （2）乙组混合溶液中粒子浓度c（A-）和c（Na+）的大小关系C．（填字母）
    A．前者大       B．后者大       C．两者相等    D．无法判断
    （3）从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）．
    （4）分析丁组实验数据，写出混合溶液中下列算式的精确结果（列式）：
    c（Na+）-c（A-）=10-4-10-10mol•L-1．
    Ⅱ．某二元酸（化学式用H2B表示）在水中的电离方程式是：H2B═H++HB-、HB-?H++B2-
    （5）在0.1mol•L-1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是AC．（填字母）
    A．c（B2-）+c（HB-）=0.1mol•L-1
    B．c（B2-）+c（HB-）+c（H2B）=0.1mol•L-1
    C．c（OH-）=c（H+）+c（HB-）
    D．c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HB-）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案