【题目】I.高铁酸钾( K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:
(1)该电池放电时正极的电极反应式为 ;若维持电流强度为1A,电池工作十分钟,理论消耗Zn g(已知F="96500" C/mol)。
(2)盐桥中盛有饱和KC1溶液,此盐桥中氯离子向 移动(填“左”或“右”);若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向 移动(填“左”或“右”)。
(3)图2为高铁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
Ⅱ.工业上湿法制备K2Fe04的工艺流程如图3。
(4)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:
其中氧化剂是 (填化学式)。
(5)加入饱和KOH溶液的目的是
(6)已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×,此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入 mL 2 mol/L的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
【答案】(1)FeO42﹣+4H2O+3e﹣=Fe(OH)3↓+5OH﹣;0.2
(2)右;左(3)使用时间长、工作电压稳定
(4)2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O;NaClO
(5)减小高铁酸钾的溶解,促进高铁酸钾晶体析出(6)2.5
【解析】试题分析:(1)放电时高铁酸钾为正极,正极发生还原反应,电极反应式为FeO42﹣+4H2O+3e﹣=Fe(OH)3↓+5OH﹣;若维持电流强度为1A,电池工作十分钟,转移电子的物质的量为1×10×60÷96500=0.0062176mol。理论消耗Zn的质量 0.0062176mol÷2×65=0.2g(已知F="96500" C/mol)。
(2)电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,所以盐桥中氯离子向右移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动。
(3)图2为高铁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使用时间长、工作电压稳定
Ⅱ.(4)2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O氧化剂所含元素化合价降低,氧化剂是NaClO;
(5)加入饱和KOH溶液的目的是减小高铁酸钾的溶解,促进高铁酸钾晶体析出;
(6)已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×,此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl3
溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,,则至少需要加入2.5mL 2 mol/L的盐酸。
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【题目】铝制品比铁制品在空气中不易被锈蚀,原因是( )
A.铝的金属性比铁弱
B.铝的密度比铁的密度小
C.铝在空气中易与氧气形成一层致密的氧化膜
D.铝不能与氧气发生化学反应
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【题目】下列说法正确的是
A.HCl的水溶液能导电,所以盐酸是电解质
B.CO2水溶液能导电,所以CO2是电解质
C.金属Cu虽能导电,但它是非电解质
D.熔融的NaCl是电解质,也能导电
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【题目】(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是: 。
②反应II的离子方程式为 。
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 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,则需要调整 时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。①加入饱和KOH溶液的目的是: 。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。
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混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,高铁电池具有工作电压稳定, 放电时间长等优点,有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料,以硫酸酸钾为电解质,用惰性电极设计成高温下使用的电池,写出该电池正极电极反应式: 。
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【题目】(2016课标Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_________,反应的化学方程式为_______________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→______(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 | ①Y管中_____________ | ②反应的化学方程式 ____________ |
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 | Y管中有少量水珠 | 生成的气态水凝集 |
打开K2 | ③_______________ | ④______________ |
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【题目】下列各组中的离子能在溶液中大量共存的是( )
A.H+Ca2+ Cl﹣CO32﹣
B.Na+ Mg2+SO42﹣ OH﹣
C.K+ Na+ OH﹣ Cl﹣
D.Cu2+ Ba2+ Cl﹣ SO42﹣
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