练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝、杀菌、灭菌、去浊、脱色、除臭为一体的新型、高效、绿色环保的多功能水处理剂．近十几年来，我国对高铁酸钾在饮用水处理中的应用的研究也不断深入，已取得可喜成果．比较理想的制备方法是次氯酸盐氧化法：先向KOH溶液中通入足量Cl2制备次氯酸钾饱和溶液，再分次加入KOH固体，得到次氯酸钾强碱性饱和溶液，加入三价铁盐，合成高铁酸钾．
    （1）向次氯酸钾强碱饱和溶液中加入三价铁盐发生反应的离子方程式：
    ①Fe3++3OH-=Fe（OH）；②______．
    （2）高铁酸钾溶于水能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒，与此同时，自身被还原成新生态的Fe（OH）3，这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效地除去水中的微细悬浮物．将适量K2Fe2O4溶液于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO2-4）=1.0mmol?L-1试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO+2-4）的变化，结果见图．高铁酸钾与水反应的离子反应方程式为______，该反应的△H______0（填“＞”“＜”或“=”）．
    （3）高铁酸盐还是一类环保型高性能电池的材料，用它做成的电池能量高，放电电流大，能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn（OH）3+2Fe（OH）3+4KOH该电池放电时的负极反应式为______，若外电路有5.418×1022个电子通过，则正极有______g高铁酸钾参与反应．
    （4）测定某K2FeO4溶液浓度的实验步骤如下：
    步骤1：准确量取V mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中
    步骤2：在强碱性溶液中，用过量CrO-2与FeO2-4反应生成Fe（OH）3和CrO2-4
    步骤3：加足量稀硫酸，使CrO2-4转化为Cr2O2-7，CrO-2转化为Cr3+，Fe（OH）3转化为Fe2+
    步骤4：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用c mol?L-1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液V1mL．
    ①滴定时发生反应的离子方程式为______．
    ②原溶液中K2FeO4的浓度为______（用含字母的代数式表示）．

    【答案】分析：（1）次氯酸钾具有强的氧化性，在碱性环境下可以将氢氧化铁氧化为高铁酸根离子；
    （2）根据信息：高铁酸钾溶于水能释放大量的原子氧，自身被还原成新生态的Fe（OH）3来写方程式；
    （3）在原电池中，负极发生失电子的氧化反应，根据电极反应方程式来计算参加反应的高铁酸钾的量；
    （4）在酸性环境下，Cr2O72-具有很强的氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子．
    解答：解：（1）次氯酸钾具有强的氧化性，和氢氧化铁之间的反应为：2Fe（OH）3+3ClO-+10OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O，故答案为：2Fe（OH）3+3ClO-+10OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O；
    （2）高铁酸钾溶于水能释放大量的原子氧，即生成氧气单质，与此同时，自身被还原成新生态的Fe（OH）3，反应为：4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑，根据图象可以看出：随着反应的进行，反应体系的温度逐渐降低，所以反应是吸热反应，故答案为：4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑；＞；
    （3）该电池放电时属于原电池的工作原理，在原电池中，负极发生失电子的氧化反应，即Zn+2OH--2e-=Zn（OH），正极上发生反应为：2K2FeO4+8H2O+6e-→2Fe（OH）3+6OH-，根据正极反应，若外电路有5.418×1022个即0.09mol电子通过时，参与反应的高铁酸钾的质量为：g=5.94g，故答案为：Zn+2OH--2e-=Zn（OH）；5.94；
    （4）①滴定时，Cr2O72-具有很强的氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，发生反应的离子方程式为：6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
    故答案为：6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
    ②在强碱性溶液中，用过量CrO-2与FeO2-4反应生成Fe（OH）3和CrO42-，CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-，滴定时，发生反应的离子方程式为：6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，根据K2FeO4溶液和（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液量的关系，可得出原溶液中K2FeO4的浓度为mol/L，故答案为：mol/L．
    点评：本题是一道综合知识的考查题目，考查学生分析和解决问题的能力，要求学生注意知识的整合和归纳，难度较大．
    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：

    高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂．下列反应可制取K2FeO4：2Fe（OH）3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，对于该反应，下列说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    化学已经渗透到人类生活的各个方面，下列说法不正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    化学已渗透人类生活的各个方面．下列说法不正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：
    （1）黄铁矿（FeS2，其中S为-1价）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS2+8O2
     高温 
    .
     
    6SO2+Fe3O4，氧化产物为
    SO2、Fe3O4
    SO2、Fe3O4
    ，若有3mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为
    32mol
    32mol
    ．
    （2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂．某自来水厂用氯气和绿矾（FeSO4?7H2O）一起净水，其原理为
    Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
    Fe3++3H2O?Fe（OH）3（胶体）+3H+
    Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
    Fe3++3H2O?Fe（OH）3（胶体）+3H+
    （用离子方程式表示）．
    （3）①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右，将该图稍作修改 即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向．
    ②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式
    O2+2H2O+4e-=4OH-，
    O2+2H2O+4e-=4OH-，
    ．
    （4）高铁酸钾（K2FeO4）可用作净水剂，也可用于制造高铁电池．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为
    3Zn+2K2FeO4+8H2O    3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
    该电池放电时正极反应式为
    2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe（OH）3+10OH-
    2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe（OH）3+10OH-
    ．
    用该电池电解100mL 1mol?L-1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1mol 电子时，被电解溶液的pH为
    0
    0
    （溶液体积变化忽略不计）．
    （5）氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂．
    用右图装置可制得氧化亚铜，试写出阳极的电极反应式
    2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
    2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2+氧化成Fe3+．AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物．试回答下列问题：
    （1）人体正常的血红蛋白含有Fe2+．若误食亚硝酸盐（如NaNO2），则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒，服用维生素C可解毒．下列叙述不正确的是
     
    （填序号）．
    A．亚硝酸盐被还原               B．维生素C是还原剂
    C．维生素C将Fe3+还原为Fe2+D．亚硝酸盐是还原剂
    （2）下列方法中，不能用来区分NaNO2和NaCl的是
     
    （填序号）．
    A．测定这两种溶液的pH
    B．分别在两种溶液中滴加甲基橙
    C．在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别
    D． 用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
    （3）某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：
     
    ．
    （4）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4．若用反应所得的酸性溶液，将Fe2+转化为Fe3+，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是
     
    （填序号）．
    a．Cl2　b．Fe　c．H2O2　d．HNO3
    （5）若FeSO4和O2的化学计量数比为2：1，试配平下列方程式：
     
    FeSO4+
     
    K2O2→
     
    K2FeO4+
     
    K2O+
     
    K2SO4+
     
    O2↑
    （6）高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体．高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案