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18.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)反应①应在温度较低的情况下进行.因在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3.写出在温度较高时KOH 与Cl2反应的化学方程式6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O,当反应中转移5mol电子时,消耗的氯气是3mol.
(2)在反应液I中加入KOH固体的目的是A、C(填编号).
A.与反应液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供碱性的环境
D.使KClO3转化为 KClO
(3)从溶液II中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(4)如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净用试管取少量最后一次的洗涤液,加入硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净.
(5)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,其离子反应是:4FeO42?+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-完成并配平上述反应的离子方程式.

分析 (1)根据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物以及电子得失守恒和质量守恒来配平;根据反应中电子转移数目可计算出参加反应的氯气的物质的量;
(2)根据生产工艺流程图,第①步氯气过量,第③步需要碱性条件,在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3,氧化还原反应中化合价有升有降;
(3)根据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物以及电子得失守恒和质量守恒来配平;
(4)检验最后一次的洗涤中无Cl-即可;
(5)根据氧化还原反应电子得失守恒配平;

解答 解:(1)据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物有:KClO3、KCl、H2O,根据电子得失守恒和质量守恒来配平,可得6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O,根据方程可知,每3mol氯气参加反应则有5mol电子发生转移,
故答案为:6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O;3;
(2)A、根据生产工艺流程图,第①步氯气过量,加入KOH固体后会继续反应生成KClO,故A正确;
B、因温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3,而不是KClO,故B错误;
C、第③步需要碱性条件,所以碱要过量,故C正确;
D、KClO3转化为 KClO,化合价只降不升,故D错误;
故选:A、C;
(3)据题目信息和氧化还原反应中化合价发生变化确定找出反应物:Fe3+、ClO-,生成物:FeO42-、Cl-,根据电子得失守恒和质量守恒来配平,可得2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,
故答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;  
(4)因只要检验最后一次的洗涤中无Cl-,即可证明K2FeO4晶体已经洗涤干净,所以操作为用试管取少量最后一次的洗涤液,加入硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净,
故答案为:用试管取少量最后一次的洗涤液,加入硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净;
(5)根据电子得失守恒和质量守恒来配平,可得4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-
故答案为:4、10、4、3、8OH-

点评 本题结合高铁酸钾(K2FeO4)的制备主要考查了氧化还原反应的知识、离子的检验等,培养了学生运用知识的能力,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

4.下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是(  )
A.无色溶液中:K+、Cu2+、Na+、SO42-
B.加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO3-、NO3-、NH4+
C.强酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-
D.酚酞试液显红色的溶液中:Ba2+、Na+、AlO2-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液:HCO3-+OH-═H2O+CO2
B.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳:2ClO-+H2O+CO2═2HClO+CO32-
C.向乙二酸(H2C2O4)溶液中滴入少量氢氧化钠溶液:H2C2O4+2OH-═C2O42-+2H2O
D.向氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表,下列说法错误的是(  )
物质XYZ
初始浓度/(mol•L-1)0.10.20
平衡浓度/(mol•L-1)0.050.050.1
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)?2Z(g)
C.25℃时,该反应的平衡常数为1600
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH  $→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$ CH2=CH2                              
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚.
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
    乙醇1,2-二溴乙烷    乙醚
    状态  无色液体   无色液体  无色液体
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是d;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度  c.防止乙醇挥发   d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入c,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水    b.浓硫酸        c.氢氧化钠溶液  d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层(填“上”“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用b洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水    b.氢氧化钠溶液   c.碘化钠溶液     d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用蒸馏的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列说法正确的是(  )
A.摩尔是物质的数量单位
B.58.5 gNaCl溶解在1 L水中,得到溶液的物质的量浓度为1mol/L
C.标况下,1 mol CCl4 所占的体积约为22.4 L
D.12g12C含有的碳原子数约为6.02×1023

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10.己知A(g)+B(g)?C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下表,则(  )
温度/℃70080083010001200
平衡常数1.71.11.00.60.4
830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B,反应初始4s内A的平均反应速率v(A)=0.005mol/(L.s).下列说法正确的是(  )
A.4s时c(B)为0.76mol/L
B.830℃达平衡时,A的转化率为80%
C.反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D.1200℃时反应C(g)+D(g)?A(g)+B(g)的平衡常数的值为0.4

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7.实验室用碳酸钠晶体配制0.10 mol•L-1的Na2CO3溶液100mL,回答下列问题:
(1)所需玻璃仪器为:玻璃棒、胶头滴管、烧杯和100mL容量瓶.
(2)本实验需称量碳酸钠晶体(Na2CO3•10H2O)的质量为2.9 g.
(3)假设配制时其他操作均正确,只出现以下某一情况,试判断所配制的溶液浓度相比于要求的值如何.(a.偏高;b.偏低;c.无影响,在下列横线上填相应序号.)
①容量瓶中有少量蒸馏水c.
②配制的溶液装入洁净的但有少量蒸馏水的试剂瓶中b.
③若定容时俯视,所配溶液的物质的量浓度a.

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8.向烧杯中加25mL蒸馏水,加热至沸腾,立即滴加6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈透明红褐色.冷却后将其净化既成功制得介稳体系R.试回答:
(1)R中分散质直径为1nm-100nm;
(2)煮沸时反应的离子方程式为Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3H++Fe(OH)3(胶体);
(3)判断该实验成功的实验方法是(填名称)丁达尔效应;
(4)向R中逐滴加入稀硫酸至过量,实验现象是先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解,最后得到棕黄色溶液.

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