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17.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,无二次污染的绿色水处理剂.工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾.制备方法有:①湿法:次氯酸盐氧化法 ②干法:高温过氧化物法.
(1)湿法制备的主要反应方程为,Fe(OH)3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+NaCl+H2O,配平上述反应化学方程式.
(2)干法制备中牵涉到的物质有:FeSO4、Na2FeO4、Na2SO4、Na2O2,发生氧化反应的过程是:FeSO4→Na2FeO4
(3)制备相同质量Na2FeO4时转移的电子数,湿法制备干法备<(填“>”“<”或“=”).
(4)若将湿法制备的化学反应设计成原电池,则在正极生成的离子是Cl-(填离子符号),检验此离子常用的试剂组是AgNO3和稀HNO3
(5)NaClO是家用“84”消毒液的有效成分,请用化学方程式说明其家用工作原理:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO;若该反应中的两种钠盐的浓度相同,写出两种阴离子的浓度大小关系:[ClO-]<[HCO3-].

分析 (1)在反应Fe(OH)3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+NaCl+H2O中,铁从+3价升为+6价,氯从+1价降为-1价,根据电子得失守恒及元素守恒配平化学方程式;
(2)干法制备中:FeSO4被氧化成Na2FeO4
(3)干法中发生反应2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,每生成2molNa2FeO4,转移电子数=化合价升高数=化合价降低数=10mol,所以每生成1molNa2FeO4共转移5mol电子,湿法制备的过程中Fe(OH)3→Na2FeO4,所以每生成1molNa2FeO4共转移3mol电子;
(4)在原电池中正极是氧化剂发生还原反应,结合氧化还原的方程式可判断正极产生的离子,检验氯离子通常用硝酸酸化的硝酸银;
(5)NaClO与空气中的二氧化碳反应产生次氯酸,次氯酸有强氧化性,能杀菌消毒,由于碳酸的酸性强于次氯酸,所以次氯酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子,据此答题.

解答 解:(1)在反应Fe(OH)3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+NaCl+H2O中,铁从+3价升为+6价,氯从+1价降为-1价,反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,
故答案为:2、3、4、2、3、5;
(2)干法制备中:FeSO4中铁为+2价,Na2FeO4中铁为+6价,所以FeSO4被氧化成Na2FeO4,发生氧化反应的过程是 FeSO4→Na2FeO4
故答案为:FeSO4→Na2FeO4
(3)干法中发生反应2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,每生成2molNa2FeO4,转移电子数=化合价升高数=化合价降低数=10mol,所以每生成1molNa2FeO4共转移5mol电子,湿法制备的过程中Fe(OH)3→Na2FeO4,所以每生成1molNa2FeO4共转移3mol电子,所以制备相同质量Na2FeO4时转移的电子数,湿法制备<干法制备,
故答案为:<;
(4)在原电池中正极是氧化剂发生还原反应,根据氧化还原的方程式2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O 可知,次氯酸根在正极发生还原反应生成了氯离子,检验氯离子通常用硝酸酸化的硝酸银,
故答案为:Cl-;AgNO3和稀 HNO3
(5)NaClO与空气中的二氧化碳反应产生次氯酸,次氯酸有强氧化性,能杀菌消毒,反应的方程式为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,由于碳酸的酸性强于次氯酸,次氯酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子,所以在等浓度的次氯酸钠和碳酸氢钠溶液中)[ClO-]<[HCO3-],
故答案为:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO;[ClO-];[HCO3-].

点评 本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握习题中的信息及反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.现有A、B、C三种化合物,各取40g相混合,完全反应后,得到18.0g B、49.0g C、还有D生成,已知D的相对分子质量为106.现将22.0g A和11.0g B反应,能生成D的物质的量为(  )
A.1.00molB.0.500molC.0.275molD.0.250mol

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.从下列事实所列出的相应结论正确的是(  )
实验事实结论
铜生的锈是绿色的称为铜绿铜绿是致密的氧化膜
浓硫酸可除去烧瓶内残留的MnO2,稀硝酸可除去试管内壁的银镜,用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液都发生了氧化还原反应
少量CO2通入Na[Al(OH)4]溶液产生白色沉淀和Na2CO3酸性:HCO3->Al(OH)3
某溶液加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,该溶液滴加CaCl2溶液,有白色沉淀现象确定该溶液存在CO${\;}_{3}^{2-}$
某无色溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝该溶液一定有NH${\;}_{4}^{-}$
A.②③⑤B.①②③C.③④⑤D.全部

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.2015年8月12日晚11时30分左右,天津滨海新区某公司的仓库发生爆炸,事发仓库里存放了大量的硝酸铵、氰化钠、电石和金属钠等危险化学品.下列有关叙述正确的是(  )
A.危险化学品危害人类健康,应禁止生产
B.金属钠可以保存在石蜡油中,并贴上标志
C.可以用大量水扑灭爆炸引发的大火
D.硝酸铵、氰化钠、电石和金属钠均属于电解质

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12.下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是(  )
A.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2
B.向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加入过量H2SO4溶液
C.向石灰水中通入过量CO2
D.向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

2.设NA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法不正确的是(  )
A.1mol的铁和铝的混合物与足量氯气完全反应时转移的电子数为3NA
B.常温常压下,46g NO2和N2O4混合气体中含有的原子总数为3NA
C.过氧化钠与水反应时,生成1molO2转移的电子数为4NA
D.铝跟氢氧化钠溶液反应,生成3.36LH2,转移的电子数为0.3NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴水褪色的是(  )
A.乙酸乙酯B.甲烷C.乙酸D.植物油

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求.请回答下列问题:
(1)已知C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),则该反应的平衡常数表达式为$\frac{{C({H_2})C(CO)}}{{C({H_2}O)}}$.
(2)已知在一定温度下,
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CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H2
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H3
则△H1、△H2、△H3之间的关系是:△H1+△H2=△H3
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
(3)通过研究不同温度下平衡常数可以解决某些实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示.
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7.以下均为中学化学常见物质,存在如下转化关系(部分产物已省略).通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质.实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H.
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(4)D溶液中阳离子的焰色反应火焰呈紫色;可用硝酸银、稀硝酸或新制氯水、淀粉或新制氯水、CCl4试剂检验D溶液中大量存在的阴离子.

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