题目内容

高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂，碱性条件下性质稳定，其生产过程如下：

请回答下列问题
（1）氯碱工业制Cl2的化学反应方程式                                  ；
（2）生成“反应液Ⅱ”的离子方程式是      ；（3）使用碱性KClO的原因是    ；
（4）从“反应液II”中分离出K2FeO4后 ，副产品是KCl和      (填化学式)，该混合物可用         方法分离提纯（填字母序号）；

A．过滤 B．分液 C．蒸馏 D．重结晶 
（5）工业生产3.96t K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为______mol。

（1）2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑ 
（2）3ClO- + 2Fe3+ + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O；
（3）K2FeO4在碱性条件下稳定；KClO氧化性强于K2FeO4
（4） KNO3 ； D      
（5） 3.00 × 104

解析试题分析：（1）氯碱工业就是电解饱和食盐水得到烧碱和氯气；（2）根据流程分析反应液II是利用次氯酸钾氧化铁离子得到FeO42-，结合氧化还原反应离子方程式的书写步骤可得：3ClO- + 2Fe3+ + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O；（3）题目信息：K2FeO4在碱性条件下稳定，反应需在碱性条件下进行；（4）反应中加入了硝酸铁，所以还生成KNO3，硝酸钾的溶解度随温度变化较大，可以用冷却结晶的方法分离；（5）根据氯气与碱反应和次氯酸钾与硝酸铁反应的关系式进行计算。
考点：考查分散系。

练习册系列答案
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某工厂用软锰矿（含MnO2约70％及Al2O3）和闪锌矿（含ZnS约80％及FeS），共同生产MnO2和Zn（干电池原料）。
已知：①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4。

（1）A中属于还原产物的是         。
（2）MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是     ；Ⅱ需要加热的原因是     ；C的化学式是     。
（3）Ⅲ中发生的离子方程式为        ，         ；
（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是       。

用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。工艺流程如下：

（一定条件下，MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2）
已知：生成氢氧化物沉淀的pH

 
Al（OH）3
Fe（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀时
3．4
6．3
2．7
完全沉淀时
5．2
9．7
3．2
 
（1）H2S04溶解A1203的离子方程式是                     
（2）检验滤液中还存在Fe2＋的方法是              (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤，（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH为3．2；（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:（ Ⅲ）加入MnSO4至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的：         ；调节溶液的pH为3．2的目的是                 。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是           ，写出其反应方程式：                                                              ；
③Ⅲ中加入MnS04的目的是           。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是                    。（填化学式）

工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列问题：
（1）加入过量废铁屑的目的是                         。
（2）加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的________（选填“Fe3＋”、“Fe2＋”或“Al3＋”）沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是                        。
（3）反应Ⅱ的离子方程式为                         。在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作         。若参与反应的O2有11.2 L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为               。
（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2＋离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为                                                 。
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2＋及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2＋，应使用的试剂为       。
A．氯水     B．KSCN溶液     C．NaOH溶液     D．酸性KMnO4溶液
（6）将11.9 g Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72 L（标准状况下）NO，向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2＋、Al3＋、Fe3＋完全转化为沉淀，则沉淀质量为       。
A．22.1 g      B．27.2 g        C．30 g          D．无法确定

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下:

（1）洗涤滤渣A的目的是为了除去____________（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是_________________________________________________________。
（2）第②步反应的离子方程式是______________________________________，滤渣B的主要成分是___________________。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP______________（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有_______________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol·L－1 FeSO4标准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce3＋），消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为___________（结果保留两位有效数字）。

氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：


提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题：
(1)反应②中除掉的杂质离子是__________，发生反应的离子方程式为__________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是________________。
(2)反应③的反应类型为____________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有______________。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2，取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于__________。

稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（ Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：

已知：I．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

 
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe3+
2.7
3.7
Y3+
6.0
8.2
 
Ⅱ．在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）钇矿石（Y2 FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为              。
（2）欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则
①最好选用盐酸和下列选项中的       试剂（填字母代号），
a．NaOH溶液    b．氨水    c．CO2气    d．HNO3
再通过     操作方可实现（填实验操作名称）。
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：                         ；
（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH =a，则a应控制在                  
的范围内；继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为                       ，溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是                          。

海水是宝贵的自然资源．利用海水水可以得到一系列产品．也可以进行废气处理。
（1）利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气的流程如下：

①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是                   .
②上述流程中循环利用的物质是               。
（2）利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧排放的SO2造成的一系列环境问题。其工艺流程如图所示：

天然海水吸收含硫的烟气后．需要用氧气进行氧化处理．其反应原理的化学方程式是         ；氧化后的海水需要加入氢氧化钠．与之混合后才能排放．该操作的主要目的是        。
（3）从海水中捉纯粗盐后的母液中含有K+、Na+、Mg2+等阳离子．对母液进行一系列的加工可制得金属镁。
①从离子反席的角度思考．在母液中加入石灰乳所起的作用是             。
②要利用MgCl2·6H2O制得尢水氯化镁．应采取的措施是             。
③电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁．下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是      （填字母）。
A．Ar   B．CO2    C 空气    D．O2    E．水蒸气

蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成，由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：

（1）蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是             。
（2）进行Ⅰ操作时，控制溶液的pH=7~8（有关氢氧化物沉淀的pH见下表），Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致            溶解，产生           沉淀。

氢氧化物
 		Fe(OH)3
 		Al(OH)3
 		Mg(OH)2
 
开始沉淀pH
 		1.5
 		3.3
 		9.4
 
 
（3）从沉淀混合物A中提取红色氧化物作为颜料，先向沉淀物A中加入            （填加入物质的化学式），然后                                         （依此填写实验操作名称）。物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是         （填写物质的化学式）。
（4）现设计实验，确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值。请写出下列实验步骤中所需要测定的项目（可用试剂：浓硫酸、碱石灰、氢氧化钠溶液、澄清石灰水）：①样品称量，②高温分解，③                    ，④                        ，⑤MgO称量。
（5）从下列仪器（装有必要的试剂）中选择完成上述实验所必需的仪器，连接一套装置               （选择仪器代号，可重复使用，用“A→B→……→”表示）

（6）18.2g产品完全分解后，产生6.6gCO2和8.0gMgO，由此可知，产品的化学式中a=     ，b=         ，c=            。

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