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 + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 + 3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 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),它的物质的量浓度为 ;
(5)在“反应液I ”中加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)。
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(1)温度较低(2分)
(2)2NaCl + 2H2O
2NaOH + H2↑ + Cl2↑(2分)
(3)+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;(1分)还原产物Fe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。(2分)
(4)10 mol/L(3分)
(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(各2分)
(6)KNO3 KCl(2分)
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。
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实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
| 物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 |
| 沸点/℃ | 57.7 | - | 315 |
| 熔点/℃ | -70.0 | - | - |
| 升华温度/℃ | - | 180 | 300 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:_____________, 装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置C中的试剂是 ; D、E间导管短且粗的原因是 。
(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
【提出假设】假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3: 。
【设计方案,进行实验】可供选择的实验试剂有:3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中,滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:
| 序号 | 操 作 | 可能出现的现象 | 结论 |
| ① | 向a试管中滴加几滴 溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1成立 |
| 若溶液不褪色 | 则假设2或3成立 | ||
| ② | 向b试管中滴加几滴 溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1或3成立 |
| 若溶液不褪色 | 假设2成立 | ||
| ③ | 向c试管中滴加几滴 溶液 |
| 假设3成立 |