题目内容

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:

已知:①2KOH+Cl2KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl25KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在    (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。 
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式                                                        。 
(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因                                                                      。 
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g·mL-1),它的物质的量浓度为    
(5)在“反应液Ⅰ”中加入KOH固体的目的是:①;②        。 
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,副产品是    (写化学式)。 
:(1)温度较低
(2)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2
(3)+6价的铁元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;还原产物铁元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉
(4)10 mol·L-1
(5)与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO 为下一步反应提供反应物KOH
(6)KNO3、KCl
(1)由③可知氧化剂为KClO,生成KClO的反应应在低温下进行;(3)处理水的主要过程为①水处理剂生成胶体使水中悬浮物沉淀,②水处理剂具有强氧化性可杀菌消毒;(4)溶液的质量=(100+61.6)g、溶液体积= mL= L,n(KOH)= mol,物质的量浓度= mol·L-1
练习册系列答案
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利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率;②________。
(2)“还原”是将Fe3转化为Fe2,同时FeS2被氧化为SO42,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入稀盐酸、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应的化学方程式如下:
2Fe3+Sn2+6Cl=2Fe2+SnCl62
Sn2+4Cl+2HgCl2=SnCl62+Hg2Cl2
6Fe2+Cr2O72+14H=6Fe3+2Cr3+7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3量________(填“偏高”、“偏低”或“不变”,下同);
②若不加HgCl2,则测定的Fe3量________。
(4)①可选用________(填试剂)检验滤液中含有Fe3。产生Fe3的原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
8.3
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
9.8
 
实验可选用的试剂有:稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。
请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:________________________________________________________;
b.沉淀:__________________________________________________________;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。
海水中主要离子的含量如下:
成分
含量/(mg/L)
成分
含量/(mg/L)
Cl-
18980
Ca2+
400
Na+
10560
HCO3-
142
SO42-
2560
Mg2+
1272
 
(1)常温下,海水的pH在7.5~8.6之间,其原因是(用离子方程式表示)______________________________。
(2)电渗析法淡化海水示意图如图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。阴极上产生氢气,阴极附近还产生少量白色沉淀,其成分有________和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是_______________。

(3)用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物,其流程如下图所示:

①在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发…洗涤等步骤;有关其中“蒸发”步骤的叙述正确的是_____。
a.蒸发的目的是得到热饱和溶液
b.蒸发的目的是析出晶体
c.应用余热蒸干溶液
d.应蒸发至有较多晶体析出时为止
②由MgCl2溶液得到MgCl2?6H2O晶体时,也需要蒸发,蒸发的目的是得到热饱和溶液,判断溶液已饱和的现象是_________________________。
(4)25℃时,饱和Mg(OH)2溶液的浓度为5×10-4 mol/L。
①饱和Mg(OH)2溶液中滴加酚酞,现象是___________________________。
②某学习小组测海水中Mg2+含量(mg/L)的方法是:取一定体积的海水,加入足量_________,再加入足量NaOH,将Mg2+转为Mg(OH)2。25℃,该方法测得的Mg2+含量与表中1272mg/L的“真值”比,相对误差约为______%[保留2位小数,海水中饱和Mg(OH)2溶液的密度都以l g/cm3计]。

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