题目内容
【题目】Ⅰ．高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。
（1）干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO4 + 6 Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑，该反应中氧化剂是________________（填化学式），过氧化钠（Na2O2）中氧元素化合价为____________。（填数字）
（2）湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的反应体系中有六种数粒：Fe（OH）3、ClO－、OH－、FeO42-、Cl－、H2O。
①碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量的比为3:2发生反应，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：___________________________________________________________。
②每生成1mol FeO42-转移________mol电子，若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为______________mol。
Ⅱ．已知：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－。
（1）含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此时被氧化的离子是____________，被氧化的离子的物质的量分别是________________________。
（2）若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，当I－、Fe2＋、Br－完全被氧化时，c为________________________（用含a、b的代数式表示）。
【答案】Na2O2 -1 2Fe（OH）3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O 3 0.15 I-、Fe2+ n（I-）=2mol n（Fe2+）=2mol c=
【解析】
Ⅰ（1） FeSO4中Fe元素化合价由+2价变为+6价,化合价升高，失去电子，作还原剂；、Na2O2 中O元素化合价由-1价变为0价,得到电子，作氧化剂，所以Na2O2是氧化剂，过氧化钠（Na2O2）中氧元素化合价为-1；
（2）①湿法制备高铁酸钾K2FeO4时, Fe（OH）3失电子被氧化生成K2FeO4,则ClO－作氧化剂被还原生成Cl－,氢氧化铁必须在碱性条件下存在,所以该反应是在碱性条件下进行,该离子反应为2Fe（OH）3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O；
②Fe（OH）3 中Fe元素化合价由+3价变为+6价，所以1mol FeO42-转移3mol电子，若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物Cl-的物质的量为0.15mol；
Ⅱ.（1）在氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以还原性的强弱顺序为I－＞Fe2＋＞Br－，所以氯气首先氧化的是I－，然后氧化Fe2＋，最后是Br－；根据电子得失守恒可知，2 mol氯气能氧化2mol I－和2mol Fe2＋；
（2）根据电子得失守恒可知，2c=2a+(a+b)，即c=。
【题目】I、下图是全钒液流电池的示意图
该电池充放电的总反应式为：
请回答下列问题：
（1）充电时的阴极反应式为______________，阳极附近颜色变化是______。
（2）放电过程中，正极附近溶液的pH ________（选填“升高”“降低”或“不变”）。
II、回收利用废钒催化剂（主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅）的工艺流程如下图所示。
（3）滤渣可用于______________________（填一种用途）。
（4）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表所示：
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率（％） | 88.1 | 91.8 | 96.5 | 98 | 99.8 | 97.8 | 96.4 | 93.0 | 89.3 |
根据上表数据判断，加入氨水调节酸碱性，溶液的最佳pH为____；上述过滤操作过程中所需用到的玻璃仪器有__________________________________。
（5）为了提高钒的浸出率，用酸浸使废钒催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4，酸浸过程中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为________。
（6）氧化过程中，VO2+变为VO2+，则该反应的离子方程式为____________________。
【题目】H2O2是一种常见试剂，在实验室、工业生产上有广泛用途
Ⅰ.实验室用H2O2快速制氧，其分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如甲乙丙丁四图所示：
（1）下列说法正确的是：________（填字母序号）
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越慢
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液碱性越弱，H2O2分解速率越快
C．图丙表明，少量Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
（2）催化剂Mn2+在反应中，改变了____________________(填字母序号)
A．反应速率 B．反应限度C．反应焓变 D．反应路径
E.反应活化能 F.活化分子百分数
Ⅱ. H2O2在工业上作为Fenton法主要试剂，常用于处理含难降解有机物的工业废水。在调节好pH（溶液的酸碱性）和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验，并将实验结果绘制时间-p-CP浓度图如下。
（3）电中性的羟基自由基的电子式为：______________
（4）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验 编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10-3mol·L-1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 为以下实验作参考 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究温度对降解反应速率的影响 | _________ | ______ | _______ | _________ |
③ | __________________ | <>298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
（5）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50～150s内的反应速率：v(p-CP)=_____________
（6）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据实验结果，给出一种迅速停止反应的方法：__________________________。