题目内容
【题目】高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上以菱铁矿(主要成分是FeCO3及少量SiO2)为原料制备高铁酸钠生产过程如下：
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为___,高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反应类型为____(填“氧化还原反应”、“复分解反应”或“化合反应”)。
(2)按照上述流程,步骤①中碱浸时能否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH_____(填“能”或“不能”),理由是___________。
(3)步骤②中28%的稀硫酸需要用98%的浓硫酸配制,配制时所需玻璃仪器除量筒外,还____(填字母序号)。步骤③中检验Fe2+全部转化成Fe3+的方法是：__________。
A．容量瓶 B．烧杯 C．烧瓶 D．玻璃棒 E．酸式滴定管;
(4)步骤④中除生成Na2FeO4外,还有NaCl生成,其离子方程式为_________；己知步骤⑤是向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液,则操作a的名称为_____。
(5)理论上,每获得0.5mol的FeO42-消耗 NaClO的总质量为_____。
【答案】+6 氧化还原反应 不能 CaSiO3 难溶于水，无法分离出SiO2（其它合理答案也可） BD 取少量③中溶液于试管，滴入少量K3Fe(CN)6溶液，若无蓝色沉淀，则Fe2＋ 已经全部转化成Fe3＋ 2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeO42－＋3Cl－＋5H2O 过滤 74.5g
【解析】
工业上菱铁矿，主要成分是FeCO3及少量SiO2，①用NaOH溶解SiO2除去，步骤②中用28%的稀硫酸溶解生成亚铁离子，③NaClO将亚铁离子氧化成铁离子，④然后加入NaOH和NaClO发生反应：2Fe3＋+3ClO－+10OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O，得到高铁酸钠（Na2FeO4）溶液，⑤最后结构蒸发浓缩、冷却结晶得到产品高铁酸钠。
（1）Na2FeO4中化合价代数和为零；
（2）CaSiO3 难溶于水；
（3）根据配制一定量分数溶液的步骤：计算、称量、溶解，确定所用的仪器；
可用K3Fe(CN)6溶液，检验Fe2+；
（4）步骤④中除生成Na2FeO4外，还有NaCl生成，根据质量守恒写出离子方程式；
分离固体与液体应用过滤；
（5）理论上，由电子守恒，铁从+2价变成+6价，按关系式FeO42-～2NaClO计算。
（1）Na2FeO4中化合价代数和为零，则Fe元素的化合价为+6价；
高铁酸钠具有很强的氧化性，高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反应类型为氧化还原反应；
（2）用NaOH溶解SiO2生成硅酸钠能溶解，从而与FeCO3分离而除去，不能用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH，CaSiO3 难溶于水，无法分离出SiO2。
（3）根据配制一定量分数溶液的步骤：计算、称量、溶解，确定所用的仪器：胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯，故选：BD。
步骤③中检验Fe2+全部转化成Fe3+的方法是：取少量③中溶液于试管，滴入少量K3Fe(CN)6溶液，若无蓝色沉淀，则Fe2＋ 已经全部转化成Fe3＋；
（4）步骤④中除生成Na2FeO4外，还有NaCl生成,其离子方程式为2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeO42－＋3Cl－＋5H2O；
己知步骤⑤是向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液，分离固体与液体应用过滤，则操作a的名称为过滤。
（5）理论上，由电子守恒，铁从+2价变成+6价，按关系式FeO42-～2NaClO计算，每获得0.5mol的FeO42-消耗 NaClO的总质量为74.5g。
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【题目】下列实验设计正确的是（ ）
操作 | 现象 | 结论 | |
A | 将SO2通入溴水 | 溴水褪色 | SO2具有漂白性 |
B | 将乙烯通入酸性KMnO4溶液 | 酸性KMnO4溶液褪色 | 乙烯具有还原性 |
C | 将澄清石灰水滴入某溶液 | 出现白色浑浊 | 其溶液中存在CO32- |
D | 将硝酸银溶液滴入某溶液 | 出现白色沉淀 | 其溶液中存在Cl- |
A.AB.BC.CD.D
【题目】对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。
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一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO4为催化剂(可循环使用)，在CCl4溶液中，加入乙酸酐(有脱水作用)，45℃反应1h 。反应结束后，过滤，滤液分别用5% NaHCO3溶液、水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(1)上述实验中过滤的目的是___________。
(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于________层(填“上”或'下”)。
(3)5% NaHCO3溶液洗涤的目的是__________
(4)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 | n(催化剂)/n(甲苯) | 硝化产物中各种异构体质量分数(%) | 总产率(%) | ||
对硝基甲苯 | 邻硝基甲苯 | 间硝基甲苯 | |||
浓H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 98.0 |
1.2 | 36.5 | 59.5 | 4.0 | 99.8 | |
NaHSO4 | 0.15 | 44.6 | 55.1 | 0.3 | 98.9 |
0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 99.9 | |
0.32 | 47.9 | 51.8 | 0.3 | 99.9 | |
0.36 | 45.2 | 54.2 | 0.6 | 99.9 | |
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为_______________。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是_________________。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_____________。
