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+Cl2
KCl+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+2H2O
2NaOH+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
解析
蓝铜矿主要含xCuCO3·yCu(OH)2，还含有少量Fe的化合物，工业上以蓝铜矿为原料制备Cu、CaCO3和CuSO4．5H2O。具体方法步骤如下：
已知：
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
| pH | 氢氧化物开始沉淀 | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
| 氢氧化物完全沉淀 | 3.2 | 9.0 | 6.7 | |
（1）蓝铜矿的主要成分与焦炭高温条件可以生成铜、二氧化碳和水，写出该反应的化学方程式
。
（2）从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为 （填代号）。
a．KMnO4 b．K2Cr2O7 c．H2O2 d．氯水
（3）在溶液B中加入CuO的作用是调节溶液pH，则pH的范围为 。
（4）由溶液C获得CuSO4．5H2O，需要经过加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，加热蒸发至 时停止加热。
（5）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通人(或加入）试剂②，则试剂②可以是
(填代号）；
a．氨水 b．盐酸 c．水蒸气 d．NaOH溶液
如果不加人试剂②，则CaCl2溶液不能与CO2反应生成CaCO3，请依据难溶电解质的沉淀溶解平衡原理分析可能的原因 。
（6）为确定试剂①的用量，需测定溶液A中Fe2+的浓度。实验操作为：准确量取20.00mL 溶液A于锥形瓶中，用0.01200 mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液15.00 mL，则溶液A中Fe2+的浓度为 。
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为(MgCO3，舍少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）通入O2氧化时，发生反应的离子方程式为____________________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）
（3）流程图中“操作步骤”为 、过滤等操作，得到MgSO4·7H2O晶体。对MgSO4·7H2O晶体直接加热 （填“能”或“不能”）得到无水MgSO4固体。
（4）长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2，该反应的化学方程式为 。
（5）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：
| pH | < 8.0 | 8.0 ~ 9.6 | > 9.6 |
| 颜色 | 黄色 | 绿色 | 蓝色 |
（6）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C
2MgO+2SO2↑+CO2↑； MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑；MgSO4+3C
MgO+S↑+3CO↑。①若在实验室中煅烧硫酸镁，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要 。
A．蒸发皿 B．坩埚 C．泥三角 D．石棉网
②用下列实验装置检验煅烧产生的气体中含有SO2、CO2气体（加热装置略去，部分装置可以重复使用）。
正确的连接顺序是a→b→ （按接口连接）。B中盛放的试剂是 ，确定存在二氧化碳气体的实验现象是 。
锶(Sr)是人体必需的微量元素，其单质和化合物的化学性质与钙、钡的相似。实验室用含碳酸锶的废渣(含SrCO3 38.40%，SrO12.62%，CaCO3 38.27%，BaCO3 2.54%，其它不溶于硝酸的杂质8.17%)制备硝酸锶粗品的部分实验过程如下：
（1）市售浓硝酸的质量分数为65%，密度为1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，还需要查阅的数据是 ，若配制过程中不使用天平，则必须要计算的数据是 ，必须要使用的仪器是 。
已知两种盐的溶解度(g/100 g水)如下表
| 温度/℃物质 | 0 | 20 | 30 | 45 | 60 | 80 | 100 |
| Sr(NO3)2 | 28.2 | 40.7 | 47 | 47.2 | 48.3 | 49.2 | 50.7 |
| Ca(NO3)2·4H2O | 102 | 129 | 152 | 230 | 300 | 358 | 408 |
（2）由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为：过滤、 、 、洗涤，干燥。
已知，硝酸钙能溶于有机溶剂A中。式量：Sr(NO3)2–212、Ba(NO3)2–261、Ca(NO3)2–164
（3）制得的硝酸锶粗品中含少量Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等杂质。测定硝酸锶纯度的实验如下：称取5.39g硝酸锶样品，加入足量的有机溶剂A，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体5.26g，将此固体配成250 mL的溶液，取出25.00 mL，调节pH为7，加入指示剂，用浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液滴定至终点，消耗碳酸钠溶液22.98mL。
滴定过程的反应：Sr2＋＋CO32－→ SrCO3↓ Ba2＋＋CO32－→ BaCO3↓
①滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象为 。
②该硝酸锶粗品中，硝酸锶的质量分数为 （小数点后保留两位）。若滴定前样品中Ca(NO3)2没有除尽，所测定的硝酸锶纯度将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下：
熔融氧化 3MnO2+KClO3+6KOH
3K2MnO4+KCl+3H2O
加酸歧化 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相关物质的溶解度（293K）见下表：
| | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | KMnO4 |
| 溶解度/g | 111 | 33.7 | 11.1 | 6.34 |
a．表面皿 b．蒸发皿 c．铁坩埚 d．泥三角
（2）加酸时不宜用硫酸的原因是 ；不宜用盐酸的原因是 。
（3）采用电解法也可以实现K2MnO4的转化，2K2MnO4+2H2O
2KMnO4+2KOH+H2↑。与原方法相比，电解法的优势为 。（4）草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下：
Ⅰ 称取0.80 g左右的高锰酸钾产品，配成50 mL溶液。
Ⅱ 准确称取0.2014 g左右已烘干的Na2C2O4，置于锥形瓶中，加入少量蒸馏水使其溶解，再加入少量硫酸酸化。
Ⅲ 将瓶中溶液加热到75～80 ℃，趁热用Ⅰ中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录消耗高锰酸钾溶液的体积，计算得出产品纯度。
①滴定过程中反应的离子方程式为 。
②达到滴定终点的标志为 。
③加热温度大于90℃，部分草酸发生分解，会导致测得产品纯度 。（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
④将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合，测得反应液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图，其原因可能为 。
一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：
（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为 。
（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根） 。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式________________________。
（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是
____________________________________________________________。
（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。
| A．c(Na+) = 2c(CO32-) | B．c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-) |
| C．c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+) | D．c(OH-) - c(H+)＝c(HCO3-) + 2c(H2CO3) |