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6.某暗紫色化合物A在常温和干燥的条件下,可以稳定存在,但它在水溶液中不稳定,一段时间后转化为红褐色沉淀,同时产生一种气体单质.为探究其成分,某学习兴趣小组的同学取化合物A粉末进行试验.经组成分析,该粉末仅含有O、K、Fe三种元素.另取3.96g化合物A的粉末溶于水,滴加足量稀硫酸,向反应后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液,恰好完全反应.过滤,将洗涤后的沉淀充分灼烧,得到红棕色固体粉末1.60g;将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g.
(1)化合物A的化学式为K2FeO4;化合物A与H2O反应的离子方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-
(2)化合物A可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂,可由FeCl3和KClO在强碱性条件下反应制得,其反应的化学方程式为3KClO+4KOH+2Fe(OH)3=2K2FeO4+3KCl+5H2O.
(3)目前,人们针对化合物A的稳定性进行了大量的探索,并取得了一定的进展.下列物质中有可能提高化合物A水溶液稳定性的是D.
A.醋酸钠       B.醋酸       C.Fe(NO33       D.KOH
(4)请设计一个实验方案,研究温度对化合物A水溶液稳定性的影响高铁酸钾取少量的样品放入试管加水溶解,分成两等份于两试管中,一个放入热水中,一个放在冷水中,观察生成红褐色沉淀的快慢.

分析 A中仅含有O、K、Fe三种元素,在常温和干燥的条件下化合物A可以稳定的存在,但它在水溶液中不稳定,一段时间后转化为红褐色沉淀,同时产生一种气体单质,该红褐色沉淀为Fe(OH)3;可推知A含有Fe元素;A的化合物用硫酸溶解,再加入加KOH,生成沉淀灼烧得到红棕色固体粉末1.60g为氧化铁,由铁元素守恒可知,3.96g化合物A含n(Fe)=$\frac{1.60g}{160g/mol}$×2=0.02mol,不含结晶水的盐10.44g为硫酸钾,3.96g化合物A中含n(K)=$\frac{10.44g}{174g/mol}$×2-0.08mol=0.04mol,3.96g化合物A中含n(O)=$\frac{3.96g-0.02mol×56g/mol-0.04mol×39g/mol}{16g/mol}$=0.08mol,故钾、铁、氧的个数比为:0.04mol:0.02mol:0.08mol=2:1:4,故A的化学式为:K2FeO4;高铁酸钾与水反应生成氧气和Fe(OH)3、氢氧化钾,反应方程式为4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8KOH+3O2↑,据此解答.

解答 解:A中仅含有O、K、Fe三种元素,在常温和干燥的条件下化合物A可以稳定的存在,但它在水溶液中不稳定,一段时间后转化为红褐色沉淀,同时产生一种气体单质,该红褐色沉淀为Fe(OH)3;可推知A含有Fe元素;A的化合物用硫酸溶解,再加入加KOH,生成沉淀灼烧得到红棕色固体粉末1.60g为氧化铁,由铁元素守恒可知,3.96g化合物A含n(Fe)=$\frac{1.60g}{160g/mol}$×2=0.02mol,不含结晶水的盐10.44g为硫酸钾,3.96g化合物A中含n(K)=$\frac{10.44g}{174g/mol}$×2-0.08mol=0.04mol,3.96g化合物A中含n(O)=$\frac{3.96g-0.02mol×56g/mol-0.04mol×39g/mol}{16g/mol}$=0.08mol,故钾、铁、氧的个数比为:0.04mol:0.02mol:0.08mol=2:1:4,故A的化学式为:K2FeO4;高铁酸钾与水反应生成氧气和Fe(OH)3、氢氧化钾,反应方程式为4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8KOH+3O2↑,
(1)通过以上分析知,A的化学式为K2FeO4,A和水反应生成氢氧化铁、氧气和KOH,离子方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-
故答案为:K2FeO4
4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-
(2)KClO具有强氧化性,能氧化氢氧化铁生成高铁酸钾,反应方程式为3KClO+4KOH+2Fe(OH)3=2K2FeO4+3KCl+5H2O,
故答案为:3KClO+4KOH+2Fe(OH)3=2K2FeO4+3KCl+5H2O;
(3)高铁酸钾属于强碱弱酸盐,高铁酸根离子能发生水解导致溶液呈碱性,加入碱性物质能抑制高铁酸钾水解但不能引进新的杂质,故选D;
(4)固定其他条件,改变温度,看析出沉淀的快慢,其实验方案为高铁酸钾取少量的样品放入试管加水溶解,分成两等份于两试管中,一个放入热水中,一个放在冷水中,观察生成红褐色沉淀的快慢,
故答案为:高铁酸钾取少量的样品放入试管加水溶解,分成两等份于两试管中,一个放入热水中,一个放在冷水中,观察生成红褐色沉淀的快慢.

点评 本题考查无机物推断,为高频考点,侧重考查学生分析推断及计算能力,正确判断A的化学式是解本题关键,知道常见无机物性质及特殊颜色,难点是(4)题实验设计,题目难度中等.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.要分离下列四组混合物
①饱和食盐水与砂子     ②从KNO3和NaCl的混合溶液中获得硝酸钾     ③水和汽油的混合物   ④CCl4液体与甲苯液体(已知两者互溶,沸点分别为76.75℃和110.6℃)混合物
(1)分离①的操作是过滤;分离②的操作是结晶;
(2)分离③时所使用的仪器中有一种在其它组分离时无需使用,这种仪器是分液漏斗;
(3)上述四组分离时需使用酒精灯的有②和④(填序号)

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17.对N2、NO、NO2等物质的研究有着重要的应用价值.
(1)已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4 kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)?2H2O(1)△H=-571.6 kJ•mol-1
写出常温、常压下,N2在催化剂条件下与水反应的热化学反应方程式.
(2)汽车排气管上安装催化转化器可消除汽车尾气对环境的污染,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H<0
若在一定温度下,将1.4mol NO、1.2molCO充入2L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图1所示.

①能说明该反应已达到平衡状态的是bd(填序号);
a.2v(NO)=v(N2) b.气体总压不变
c.c(CO2)=c(CO) d.混合气体的相对分子质量
②该反应的化学平衡常数K=0.2L•mol-1
③从反应开始到5min,生成了0.05molN2,则5min 内v(CO2)=0.01mol•L-1•min-1,若保持温度不变,20min时再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将 移动向左(填“向左”、“向右”或“不”);
④20min时,若改变反应条件,导致CO浓度发生如图1所示的变化,则改变的条件可能是c(填序号).
a.缩小容器体积   b.增加NO的浓度    c.升高温度    d.加入催化剂
(3)利用NO2可制备N2O5,原理如图2所示.生成N2O5的电极反应式为;此隔膜为阳(填“阴”或“阳”)离子交换膜.

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14.《本草纲目》卷七记载“石碱条”:“彼人采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面”.此处“石碱条”是指(  )
A.K2CO3B.Na2SO4C.Ca(OH)2D.Na2CO3

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1.下列说法不正确的是(  )
A.通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济
D.石油的裂解、煤的干馏、蛋白质的盐析和淀粉的水解都是化学变化

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11.有四组同一族元素所形成的不同物质,在101kPa时测定它们的沸点(℃)如表所示:
第一组A-268.8B-249.5C-185.8D-151.7
第二组F2-187.0Cl2-33.6Br2  58.7I2  184.0
第三组HF  19.4HCl-84.0HBr-67.0HI-35.3
第四组H2O  100.0H2S-60.2H2Se-42.0H2Te-1.8
下列各项判断不正确的是(  )
A.第四组物质中H2O的沸点最高,是因为H2O分子之间存在氢键
B.第三组与第四组相比较,化合物的稳定性顺序为:HBr>H2Se
C.第二组物质,单质的氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
D.第一组物质是分子晶体,一定含有共价键

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18.下列说法正确的是(  )
A.T℃时,测得某NaNO2溶液的pH=8,则溶液中c(Na+_c(NO2-)=9.9×10-7mol•L-1
B.已知H3PO2(次磷酸)是一种一元中强酸,则其与NaOH所形成的酸式盐NaH2PO2溶液中存在下列离子浓度大小关系c(Na+)>c(H2PO2-)c(OH-)>c(H+
C.一定温度下,利用pH计测定不同浓度醋酸溶液的pH值,得到如表数据:
醋酸浓度(mol•L-110.10.01
pH2.503.003.50
当醋酸浓度为0.1mol•L-1时,通过计算求得该温度下醋酸的电离度约为1%
D.
已知,某温度时Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图,可知Ag2SO4在此温度下的溶度积常数(Ksp)为8×10-4

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5.下列有机物分子中有手性的是(  )
A.B.HCHO
C.D.

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6.下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.实验室利用石灰石与稀盐酸制取CO2:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.氯气与H2O的反应:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C.Ba(OH)2溶液与稀H2SO4混合:Ba2++SO42-=BaSO4
D.氧化钠与盐酸反应:Na2O+2H+=2Na++H2O

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