题目内容

高铁酸钾(K2Fe04)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：

已知：2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题：
（1）将Cl2通入KOH溶液中发生反应的离子方程式是____________。
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式____________。
（3）在“反应液I”中加入KOH固体的目的是____________。
（4）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是____________。
（5）配制KOH溶液时，将61.6g KOH固体溶解在100 mL水中，所得溶液的密度为1.47 g ? mL-1，则该溶液的物质的量浓度为____________。
（6）从“反应液II”中分离出K2Fe04后，副产品是___________ (写化 学 式）。
（7）该工艺每得到1.98kgK2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为______mol。

（1）Cl2+2OH- = Cl-+ ClO-+ H2O（2分）
（2）2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ + Cl2↑（2分）
（3）与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应生成KClO（2分）
（4）K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe(OH)3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀。（2分）
（5）10 mol·L-1（3分）
（6）KNO3  KCl（2分）
（7）15 （2分）

解析试题分析：注意刚开始通入足量的Cl2,多余的Cl2会干扰K2FeO4制备时的反应。由K2FeO4制备方程可知副产品为KNO3和KCl， (5)中根据物质的量浓度定义计算，n(KOH)=1.1mol,V==109.9ml=0.11L可得C(KOH)= 10 mol·L-1，（7）根据氧化还原电子守恒，2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O, 2K2Fe04～～3Cl2,
n(K2FeO4)=10mol,n(Cl2)=15mol
考点：本题化工工艺流程考察了方程式，物质性质，氧化还原，计算

练习册系列答案
相关题目

下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。

根据上述产业流程回答下列问题：
（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：①         、②         、③         、④         、⑤         。
（2）沸腾炉发生反应的化学方程式：                                            。磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙)，写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式       。
（3）用1吨硫铁矿(FeS2的质量分数为36％)接触法制硫酸，制硫酸的产率为65％，则最后能生产出质量分数为98％的硫酸      吨。
（4）热电厂的冷却水是     ，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 （写出一种即可）。
（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。
                    ，                （写出两点即可）。

工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分
为钛酸亚铁( FeTiO3)．其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。

完成下列填空：
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的反应的离子方程式为____。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的____（填字母序号）。
a．熔沸点差异    b溶解性差异    c氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需进行的操作是____（填操作名称）。
（4）可利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分MnO2）反应生产硫酸锰，则反应的离子方程式为                
（5）利用下图装置，石墨作阳极，钛网作阴极，熔融CaF2－CaO做电解质，可获得金属钙，钙再作为还原剂，可还原二氧化钛制各金属钛。

①阳极所发生的反应为________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是____。
（6）_T业上用4.0吨钛铁矿制得1. 6吨的二氧化钛，则钛铁矿中钛元素的质量分数是____。
（假设生产过程中钛没有损失）

TiO2俗称钛白粉，用途广泛，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。工业上利用TiO2制备金属钛的流程如下。

已知：I．
Ti(s)＋O2(g)=TiO2(s)                       △H=－946 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)                       △H=－221 kJ·mol－1
Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)                    △H=－815 kJ·mol－1
II．某温度下各物质的沸点如下：

物质
TiCl4
FeCl3
SiCl4
AlCl3
沸点/℃
136
310
56.5
180
 
回答下列问题：
（1）在氯化工序中发生反应：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO (g) 。试计算其反应的△H=       kJ?mol－1；反应的平衡常数表达式K=             ，在下图中作出TiCl4达到平衡后百分含量随温度的变化趋势图。

（2）氯化过程中带入的副产物有FeCl3、SiCl4和AlCl3，可用      方法获得较纯净的TiCl4。
（3）TiO2与Cl2反应：TiO2（s）+2Cl2（g）TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ?mol－1。该反应在高温条件下但难以发生，但加入碳后反应能顺利进行，试解析上述原因                                        
(4)还原工序要在惰性气体的气氛中进行的理由是_______________________。
（5）制取Ti的新工艺是用二氧化钛作阴极，以石墨为阳极，以CaCl2熔盐做电解质（在熔融状态下能传导O2－），电解而得到Ti，该工艺具有操作简单，成本低，无污染等优点，写出电解制备金属钛时阴极的电极反应式：               。

下图是工业上生产碳酸锂的部分工艺流程，请根据流程图及已知信息回答问题。

②
③几种物质不同温度下的溶解度。

（1）从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。写出图中①、②、③表示的各物质，步骤II中反应的离子方程式是       。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3，写出生成滤渣2反应的离子方程式：
                      。
（3）向滤液2中加入饱和Na2CO，溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是        。
（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。
①将粗产品Li2CO3溶于盐酸作用解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择半透膜隔开，用惰性电极电解。阳极的电极反应式是          。
②电解后向产品LiOH溶液中加入过量NH4HCO，溶液生成Li2CO3反应的化学方程式是    。

硼酸（H3BO3)大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿（2MgO?B2O3?H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下：

已知：H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3 +、Al3+、Fe2 +和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3. 2、5.2、9.7和12.4。
（1）由于矿粉中含CaCO3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为                          。
（2）“浸出液”显酸性，含H3BO3和Mg2+、SO42－，还含有Fe3 +、Fe2+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO，除去的杂质离子是        。H2O2的作用是                  (用离子方程式表示）。
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的是                          。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4?H2O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，                          。

金属锂是原子能工业和新能源工业中的重要物质。工业上常用β—辉锂矿(主要成分是LiAlSi2O6，含有少量钙、镁杂质)制备金属锂，其生产流程如下：

已知Li2CO3微溶于水。请回答下列问题：
（1）写出LiAlSi2O6与硫酸反应的化学方程式_______________________。
（2）沉淀B的主要成分是_____________(写化学式)。
（3）蒸发浓缩Li2SO4溶液时，需要使用的硅酸盐质仪器有蒸发皿、_________和_________。
（4）上述生产流程中蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是____________________。
（5）金属锂用于锂电池时，常用FeF3作其正极的活性物质，FeF3常用FeCl3与40%HF溶液反应制备。在制备过程中需要选用特制聚四氟乙烯材料的容器进行反应，而不是用普通的玻璃仪器或陶瓷仪器，其原因是_________________________________(用化学反应方程式表示)。
（6）金属锂可用于储存氢气，其原理是：①2Li＋H2＝2LiH，②LiH＋H2O＝LiOH＋H2↑。若已知LiH的密度为0.82g·cm-3，用金属锂吸收224L H2（标准状况）恰好完全反应，则生成的LiH的体积与被吸收的氢气的体积之比为1: ______(精确到整数)。

下列关于工业生产的说法中，错误的是(　　)。

A．氯碱工业中的阳离子交换膜阻止阳离子通过 
B．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和纯碱 
C．工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接在电源的正极 
D．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含少量杂质的粗硅 

下列关于化工生产原理的几种叙述中，均符合目前工业生产实际情况的是(　　)

A．石油是烃的混合物，石油工业中采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产物
B．氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，再用水吸收生成盐酸
C．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，再在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸
D．合成氨工业中，由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体来说氨的产率很高

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