题目列表(包括答案和解析)
高铁酸盐(如K2FeO4)是一种高效绿色氧化剂,可用于废水和生活用水的处理。从环境保护的角度看,制备高铁酸盐较好的方法为电化学法。
(1)电化学法制备高铁酸钠采用铁片作阳极,NaOH溶液作为电解质溶液,其电流效率可达到40%。写出阳极的电极反应式: 。
(2)铁丝网电极是更理想的阳极材料,相同条件下,可将电流效率提高至70%以上,原因是_______。研究亦发现,铁电极在某一电压范围内会生成Fe2O3膜而“钝化”,原因可能是__ ____。
(3)FeO42-易与水反应生成絮状氢氧化铁,也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极,在中间环节(对应图1中4 h后)过滤掉氢氧化铁,合成过程中FeO42-浓度以及电流效率随时间的变化如图1中实线所示(图中曲线是每隔1 h测得的数据)。图中虚线部分对应于没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况。下列判断正确的是( )
A.过滤掉氢氧化铁有利于获得较高浓度的高铁酸盐溶液
B.过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大
C.实验表明氢氧化铁的存在影响高铁酸盐浓度的增加
D.实验表明不过滤掉氢氧化铁,6 h后电流效率几乎为0
(4)碱性条件下,高铁酸盐的稳定性与温度有关(如图2)。随温度升高,高铁酸盐产率先增大后减小的原因是 。
(5)人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究,例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐,该研究方向的价值在于( )
A.将1 mol Fe3O4氧化成高铁酸盐需10/3 mol电子,可提高电流效率
B.以低价态铁的氧化物为电极,可以实现变废(铁锈)为宝(高铁酸盐)
C.自然界几乎没有铁单质,而有大量磁铁矿,该方法的原料来源广泛
D.磁铁矿作为多孔电极不会出现“钝化”现象
(12分)复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列6种溶液的pH值:
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN | C6H5ONa |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 | 11.3 |
复分解存在这样一个规律:一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应,生成较弱酸和较强酸的盐,如:2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O 若换个角度看,它同时揭示出另一条规律,即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律,请判断下列反应不能成立的是______(填编号)。
A、CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO
B、CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO
C、CO2 +H2O+C6H5ONaNaHCO3+C6H5OH
D、CO2 +H2O+2C6H5ONaNa2CO3+2C6H5OH
E、Na2CO3+C6H5OHNaHCO3+C6H5ONa
F、CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05mol/L的下列六种物质的溶液中,pH最小的是______(填编号); pH最大的是_________(填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO ⑤H2SO4 ⑥HClO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其它的规律。下列转化都属于复分解反应:
①蒸发KCl和NaNO3混合溶液,首先析出NaCl晶体
②侯氏制碱法中,向饱和食盐水先通入足量氨气,再通入二氧化碳,可获得小苏打晶体
根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律:______________;
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,会观察到的现象是_______________,请写出反应的离子方程式: __________。
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3 +7KCl+12H2O,
试回答下列问题:
⑴在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:
。
⑵NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:
。
⑶操作③的目的是什么,用简要的文字说明: 。
⑷操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:
。
⑸称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①判断达到滴定终点的依据是: ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品的中重铬酸钾的纯度(设整个过程中其它杂质不参与反应) 。
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,
试回答下列问题:
⑴在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:
。
⑵NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:
。
⑶操作③的目的是什么,用简要的文字说明: 。
⑷操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:
。
⑸称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①判断达到滴定终点的依据是: ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品的中重铬酸钾的纯度(设整个过程中其它杂质不参与反应) 。
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3 +7KCl+12H2O,
试回答下列问题:
⑴在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:
。
⑵NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:
。
⑶操作③的目的是什么,用简要的文字说明: 。
⑷操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:
。
⑸称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①判断达到滴定终点的依据是: ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品的中重铬酸钾的纯度(设整个过程中其它杂质不参与反应) 。
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