题目内容
【题目】高铁酸钾是一种新型绿色氧化剂，制备高铁酸钾的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）步骤①中NaClO作______（填“氧化剂”“还原剂”或“催化剂”）。
（2）步骤②脱除的盐除NaNO3 外，还有 ____________（填化学式）。
（3）步骤③是利用溶解度的不同进行的操作。则溶解度：Na2FeO4 _____（填“>”或“<”）K2FeO4。
（4）本次实验中K2FeO4的产率为__________________。
（5）取少量K2FeO4于试管中，加硝酸酸化并堵住试管口，观察到溶液中有细微的小气泡产生，溶液紫色逐渐褪去，伸入一根带火星的木条，木条复燃；再向溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色。如果标况下产生气体2.24L,则参加反应的FeO42- 数目_____________；K2FeO4作为净水剂的优点除铁无毒，能消毒杀菌外还有__________________________________。
（6）某同学设计以下两个实验探究高铁酸钾的稳定性。
（实验1）将适量K2FeO4固体分别溶解于pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中，配得FeO42-浓度为1.0mmolL-1（1mmolL-1=10-3molL-1）的试样，静置，结果见图1。
（实验2）将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的水溶液中，配制成FeO42-浓度为1.0mmolL-1的试样，将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，结果见图2。
（实验结论）根据图一，可以得出的结论是：________________________________________
图1 图2
（7）常温下，某水溶液含有Fe3+,Cu2+,调节溶液pH=10时，两种氢氧化物沉淀共存，已知该温度下， Ksp（Fe(OH)3）= a, Ksp（Cu(OH)2）= b,则溶液中C(Fe3+)/C(Cu2+)=___________。
【答案】氧化剂NaCl>86.36%2/15 NA 或2.4×1023生成的Fe(OH)3胶体粒子可吸附水中悬浮杂质其他条件不变时， pH越小，K2FeO4越不稳定104a/b
【解析】
（1）步骤①中Fe3+被NaClO在碱性条件下氧化为FeO42-，则NaClO作氧化剂；正确答案：氧化剂。
(2)步骤①中NaClO的还原产物为NaCl，反应同时生成NaNO3，这两种盐均需要除去，否则影响产品的纯度，则步骤②脱除的盐除NaNO3外，还有NaCl；正确答案：NaCl。
(3)步骤③在Na2FeO4溶液中加入KOH固体，可析出溶解度小的K2FeO4，则溶解度Na2FeO4>K2FeO4；正确答案：>。
(4)4.04gFe(NO3)3·9H2O的物质的量为4.04/404=0.01g，实验中K2FeO4的产率为0.01×198/1.71×100%=86.36%；正确答案：86.36%。
(5)根据题给信息可知：K2FeO4酸化时有氧气和Fe3+生成，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知发生反应的离子方程式为4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O；根据4FeO42---12e--3O2关系可知，如果标况下产生氧气2.24L（即为0.1mol）,则参加反应的FeO42- 数目2/15 NA 或2.4×1023；K2FeO4作为净水剂的优点除铁无毒外，还体现在自身的强氧化性，能消毒杀菌，同时还原产物Fe3+水解生成的Fe(OH)3可吸附水中悬浮杂质；正确答案：2/15 NA 或2.4×1023 ；生成的Fe(OH)3胶体粒子可吸附水中悬浮杂质。
（6）根据图一，可以得出的结论是：其他条件不变时， pH越小，K2FeO4越不稳定 ；正确答案：其他条件不变时， pH越小，K2FeO4越不稳定。
（7）c(Fe3+)/c(Cu2+)= c(Fe3+)×c3(OH-)/ c(Cu2+)×c2(OH-)×c(OH-)= Ksp[Fe(OH)3]/ Ksp[Cu(OH)2] ×c(OH-)= a/b×c(OH-)，由于溶液pH=10时，c(H+)=10-10mol/L，所以c(OH-)=10-4 mol/L，带入上式可得c(Fe3+)/c(Cu2+)= 104a/b；正确答案：104a/b。
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【题目】决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
（1）氯吡苯脲是一种西瓜膨大剂(植物生长调节剂)，其组成结构和物理性质见下表。
分子式 | 结构简式 | 外观 | 熔点 | 溶解性 |
C12H10ClN3O |
| 白色结晶粉末 | 170~172 ℃ | 易溶于水 |
查文献可知，可用2-氯-4-氨吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲。
反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂____个σ键、断裂____个π键。
（2）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色与其d轨道电子排布有关。一般地，d0或d10排布无颜色，d1～d9排布有颜色。如Co(H2O)6]2＋显粉红色。据此判断：Mn(H2O)6]2＋_____(填“无”或“有”)颜色。
（3）硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成B(OH)4]－而体现一元弱酸的性质，则B(OH)4]－中B的原子杂化类型为_________；
（4）Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：
氟化物 | NaF | MgF2 | SiF4 |
熔点/K | 1 266 | 1 534 | 183 |
解释表中氟化物熔点差异的原因：___________________________________。
（5）我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R 代表)。经X-射线衍射测得化合物R 的晶体结构，其局部结构如下图所示。
①组成化合物R 的两种阳离子中σ键的个数之比为____________；其中四核阳离子的立体构型为____________，其中心原子的杂化轨道类型是____________。
②分子中的大π键可用符号表示πmn，其中m 代表参与形成的大π键原子数，n 代表参与形成的大π键电子数，如苯分了中的大π键可表示为π66。则N5－中的大π键应表示为____________。
③请表示出上图中的氢键:________________________。