【题目】高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。利用湿法、干法制备高铁酸盐的原理如表所示。
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
(1)工业上利用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:
①反应Ⅰ的化学方程式为_____________。
②反应Ⅱ的离子方程式为_______________。
③加入饱和KOH溶液的目的_____________。
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为___________。
(3)干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂是________。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,如图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有________、________。
【答案】2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O 增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出 高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒,且其被还原生成的Fe3+水解生成Fe(OH)3,具有吸附性和絮凝作用 KNO3 使用时间长 工作电压稳定
【解析】
由流程可知,反应Ⅰ:2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O,加入硝酸铁在碱溶液中发生氧化还原反应生成Na2FeO4,除杂后,由于高铁酸钠溶解度大于高铁酸钾溶解度,再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾,用异丙醇洗涤得到产品。
(1)①反应Ⅰ是氢氧化钠和氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应的化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;
②反应Ⅱ是强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸钠,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
③Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH,加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度,使平衡向右移动,析出K2FeO4晶体,加入饱和KOH溶液的目的是增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出;
(2)高铁酸钾中铁元素化合价为+6,高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3,具有吸附性和絮凝作用,所以高铁酸钾是一种理想的水处理剂;
(3)干法制备K2FeO4的反应中Fe2O3、KNO3、KOH混合加热生成紫红色高铁酸钾和KNO2,铁元素化合价升高、N元素化合价由+5降低为+3,氧化剂是KNO3。
(4)由该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线可知,高铁电池的优点有:使用时间长、工作电压稳定。
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【题目】根据下列图示所得出的结论不正确的是
A. 图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔH<0
B. 图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小
C. 图丙是室温下用0.1000 mol·L1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸
D. 图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+ )与c(SO42)的关系曲线,说明溶液中c(SO42 )越大c(Ba2+ )越小
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【题目】将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol, 这些气体恰好能被 600mL 2molL-1 NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO2的物质的量为
A.0.2molB.0.4molC.0.6molD.0.8mol
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【题目】已知有以下物质相互转化:
请回答下列问题:
(1)写出B的化学式___________,D的化学式为____________;
(2)写出由E转变成F的化学方程式________。
(3)写出D转化成H的离子方程式_________。
(4)除去溶液B中混有的少量G溶液的最适宜方法是________。
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【题目】下列说法正确的是( )
A.2-苯基丙烯 分子中所有碳原子一定在同一平面上
B.2-甲基-1,3-丁二烯与等物质的量的Br2发生加成反应,产物可能有3种。
C.在银镜反应中为快速析出银镜,我们一般采用玻璃棒搅拌加快反应速率
D.若苯中含有苯酚杂质,可加入浓溴水使苯酚生成三溴苯酚沉淀,然后过滤除去
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【题目】下列说法正确的是
A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐减小
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物为溴乙烷
C.1mol苯恰好与3mol氢气完全加成,说明一个苯分子中有三个碳碳双键
D.C7H16,主链上有5个碳原子的同分异构体共有5种
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【题目】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
操作 | 现象 | 结论 | |
A | 滴加BaCl2溶液 | 生成白色沉淀 | 原溶液中有 |
B | 滴加氯水和CCl4,振荡,静置 | 下层溶液显紫色 | 原溶液中有I- |
C | 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 | 火焰呈黄色 | 原溶液中有Na+、无K+ |
D | 滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口 | 试管不变蓝 | 原溶液中无 |
A.AB.BC.CD.D
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【题目】合成药物异搏定路线中某一步骤如下:
下列说法错误的是( )
A.物质X中所有原子可能在同一平面内
B.物质X在空气中易被氧化
C.等物质的量的X、Y分别与NaOH反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为1∶2
D.等物质的量的X、Z 分别与H2加成,最多消耗H2的物质的量之比为4:6
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【题目】氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂,通常条件下为棕色易水解的固体。某小组在实验室制备氮化钙并测定其纯度,设计如下实脸(夹持装置略去):
I.氮化钙的制备。
(1)加热条件下,钙和氮气制备氮化钙的反应方程式为_________。
(2)按气流由左到右的方向,上述装置合理的连接顺字为__________(填仪器接口字母)。
(3)按连接好的装置进行实验。
①实验步骤如下,检查装置气密性,加入药品:_______(请按正确顺序填入下列步骤的字母标号)。
a.点燃装置C处酒精灯,反应一段时间
b.打开分液漏斗活塞
c.点燃装置A处酒精灯
d.熄灭装置A处酒精灯
e.熄灭装置C处酒精灯
f.关闭分液漏斗活塞
②装置B的作用为_________。
③装置C的硬质玻璃管中的现象为_________。
(4)设计实验证明Ca3N2中混有钙单质:_______________。
II.测定氮化钙纯度。
i.称取4.0g反应后的固体,加入足量水,将生成的气体全部蒸出并通入100.00mL 1 .00mol/L盐酸中,充分反应后,将所得溶液稀释到200 . 00 mL;
ii.取20 . 00mL稀释后的溶液,用0 . 2mol/LNaOH标准溶液滴定过量的盐酸,到终点时消耗标准溶液25 . 00 mL。
(5)所取固体中氮化钙的质量分数为_____________。
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