题目内容
14．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：
（1）写出工业上制取Cl2的化学方程式2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑．
（2）在“反应液I”中加入KOH固体的目的是①与“反应液I”中过量的Cl2继续反应生成KClO，②提供碱性环境．
（3）写出Fe（NO3）3溶液与碱性KClO溶液反应的化学方程式：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O．
（4）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是：①K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，②还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀．
（5）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，副产品是KNO3、KCl（写化学式）．
（6）该工艺每得到1.98kg K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为15mol．
分析 足量Cl2通入和KOH溶液中，温度低时发生反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，向溶液I中加入KOH，使氯气完全反应，且将溶液转化为碱性溶液，只有碱性条件下次氯酸根离子才能和铁离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子，除去KCl得到碱性的KClO浓溶液，向碱性的KClO浓溶液中加入90%的Fe（NO3）3溶液，发生反应2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，得到溶液II，纯化得到湿产品，将湿产品洗涤、干燥得到晶体K2FeO4，
（1）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气；
（2）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，生成更多的KClO；
（3）根据分析可知，Fe（NO3）3溶液与碱性KClO溶液反应生成高铁酸钾和氯化钾，利用元素守恒可写出化学方程式；
（4）K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，同时被还原形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀；
（5）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品KNO3、KCl；
（6）根据反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可得关系式2K2FeO4～3Cl2，根据关系式可计算出氯气的物质的量；
解答 （1）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为：2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2）由工艺流程可知，反应液I中有过量的Cl2反应，加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应生成KClO，
故答案为：与“反应液I”中过量的Cl2继续反应生成KClO；
（3）根据分析可知，Fe（NO3）3溶液与碱性KClO溶液反应生成高铁酸钾和氯化钾，反应的化学方程式为2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O，
故答案为：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O；
（4）K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，同时被还原形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀，所以K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是①K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；②还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀，
故答案为：K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀；
（5）由工艺流程及③可知，从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品KNO3、KCl，
故答案为：KNO3、KCl；
（6）根据反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可得关系式2K2FeO4～3Cl2，1.98kg K2FeO4的物质的量为10mol，根据关系式可知氯气的物质的量为15mol，
故答案为：15．
点评 本题考查物质的分离和提纯，侧重考查学生分析、计算能力和思维的缜密性，涉及氧化还原反应方程式的配平、离子方程式的书写，会从整体上分析物质分离流程，知道每一步发生的反应及基本操作，题目难度不大．
阳光课堂同步练习系列答案
Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4•5H2O的流程图：
实验室合成环己烯的反应和实验装置（夹持及加热部分已省略）如图：相关数据如下：
| 相对分子数量 | 密度 | 沸点 | 溶解性 | |
| 环乙醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
| 环乙烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
1．【合成】：在a中加入20.00g纯环己醇及2小块沸石，冷却搅动下缓慢加入1mL浓硫酸．b中通入冷却水后，缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．
2．【提纯】：将反应后粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量5% Na2CO3溶液和水洗涤，分离后加入无水CaCl2颗粒，静置一段时间后弃去CaCl2．再进行蒸馏最终获得12.30g纯环己烯．
回答下列问题：
（1）装置b的名称是冷凝管．加入沸石的目的是防暴沸．
（2）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为
．（3）分液漏斗在使用前必须清洗干净并检漏．本实验分液所得产物应从上口倒出（填“上口”或“下口”）．
（4）提纯过程中加入Na2CO3溶液的目的是除去多余的H2SO4，加入无水CaCl2的作用是干燥所得环己烯．
（5）本实验所得环己烯的产率是75%（产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%）．
（1）用肼（N2H4）为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水．
已知：N2（g）+2O2（g）=N2O4（g）△H1 K1
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2 K2
则2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=2△H2-△H1 （用△H1、△H2表示），该反应的化学平衡常数K=$\frac{{{K}_{2}}^{2}}{{K}_{1}}$（用K1、K2表示）
（2）汽车尾气转化反应：NO+CO→N2+CO2（未配平），将NO和CO转化为和N2 和CO2，实现除污，每生成1molN2还原剂失去电子数为4×6.02×1023．
（3）大气污染物氮氧化物可以用活性炭还原法处理．某研究小组向某2L的密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2 （g）．在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如下：
| 时间（min） 物质的量（mol） | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| NO | 2.00 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.96 | 0.96 |
| N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
| CO2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是b（填字母编号）．
a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO c．恒容时，充入一定量的氦气 d．加入合适的催化剂
（4）氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol•L-1的KOH溶液，电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O．放电时，该电池正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-．
（5）实验室中用NaOH溶液吸收CO2，发生反应为2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O．所得混合液中所有离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）．
| 实验 编号 | HA物质的量 浓度/（mol•L-1） | NaOH物质的量 浓度/（mol•L-1） | 混合后溶 液的pH |
| 甲 | 0.1 | 0.1 | pH=a |
| 乙 | 0.12 | 0.1 | pH=7 |
| 丙 | 0.2 | 0.1 | pH＞7 |
| 丁 | 0.1 | 0.1 | pH=10 |
（2）乙组混合溶液中粒子浓度c（A-）和c（Na+）的大小关系C．（填字母）
A．前者大 B．后者大 C．两者相等 D．无法判断
（3）从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）．
（4）分析丁组实验数据，写出混合溶液中下列算式的精确结果（列式）：
c（Na+）-c（A-）=10-4-10-10mol•L-1．
Ⅱ．某二元酸（化学式用H2B表示）在水中的电离方程式是：H2B═H++HB-、HB-?H++B2-
（5）在0.1mol•L-1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是AC．（填字母）
A．c（B2-）+c（HB-）=0.1mol•L-1
B．c（B2-）+c（HB-）+c（H2B）=0.1mol•L-1
C．c（OH-）=c（H+）+c（HB-）
D．c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HB-）