题目内容

11．高铁酸钾（K2FeO4）时一种新型、高效、多功能水处理剂，具有强氧化性．
（1）工业上的湿法制备方法是用KClO与Fe（OH）3在KOH存在下制得，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为3：2．
（2）实验室用食盐、废铁屑、硫酸、KOH等为原料，通过图1过程制备K2FeO4：

①操作（I）的方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、隔绝空气减压干燥．
②检验产生X气体的方法是用带火星的木条接触气体．
（3）测定某K2FeO4样品的质量分数，实验步骤如下：
步骤1：准确称量1.0g样品，配制100mL溶液
步骤2：准确童取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中
步骤3：在强碱性溶液中，用过量CrO2-与FeO42-反应生成Fe（OH）3和CrO4-
步骤4：加稀硫酸，使CrO4-转化为Cr2O72-，CrO2-转化为Cr3+，转化为Fe（OH）3和Fe3+
步骤5：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.1000mol/L （NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点（溶液显紫红色），记下消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的体积，做3次平行实验，平均消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的体积30.00mL．
已知：滴定时发生的反应为：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O．
①步骤2中准确资取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是酸式滴定管．
②写出步骤3中发生反应的离子方程式CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-
③步骤5中能否不加指示剂否，原因是因为K2Cr2O7溶液为橙色、Fe3+的溶液为黄色，颜色变化不明显．
④根据上述实验数据，测定该样品中K2FeO4的质量分数为79.2%．
（4）配制0.1mol•L-1的K2FeO4，调节榕液pH，含铁离子在水溶液中的存在形态如图2所示．
下列说法正确的是A、D（填字母）．
A．pH=2时，c（H3FeO4+）+c（H2FeO4）+c（HFeO4-）=0.1mol/L
B．向pH=10的这种溶液中加硫酸铵，则HFeO4-的分布分数逐渐增大
C．向pH=1的溶液中加HI溶液，发生反应的离子方程式为：H2FeO4+H+═H3FeO4+
D．将H2FeO4晶体溶于水，水溶液呈弱孩性．

分析 （1）湿法制备高铁酸钾（K2FeO4），则FeO42-为产物，Fe（OH）3为反应物，化合价升高，氯元素化合价降低，由ClO-生成Cl-，据此分析可得；
（2）电解熔融氯化钠得到氯气和金属钠，钠在空气中燃烧生成过氧化钠，废铁屑加入稀硫酸加热反应得到硫酸亚铁溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到硫酸亚铁晶体，隔绝空气减压干燥得到硫酸亚铁固体，硫酸亚铁固体和过氧化钠混合反应得到固体Na2FeO4，Na2SO4，Na2O，利用溶解度差异加入氢氧化钾溶液结晶得到K2FeO4，同时发出其X为O2，
①操作Ⅰ是硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的过程需要蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤，隔绝空气减压干燥得到硫酸亚铁固体；
②过程分析可知X为氧气；
（3）①K2FeO4溶液具有强氧化性，应在酸式滴定管中量取；
②在强碱性溶液中，用过量CrO2-与FeO42-反应生成Fe（OH）3和CrO42-，结合电荷守恒和原子守恒配平书写离子方程式；
③K2Cr2O7溶液为橙色、Fe3+的溶液为黄色；
④CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-；6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，依据反应的定量关系和铬元素守恒计算；
（4）A．PH=2时结合物料守恒分析判断；
B．根据图片知，改变溶液的pH，当溶液由pH=10降至pH=4的过程中，HFeO4-的分布分数先增大后减小；
C．向pH=1的溶液中加HI溶液，HI具有还原性被高铁酸氧化；
D．不同PH值时，溶液中铁元素的存在形态及种数不相同，碱性溶液中存在FeO42-．

解答 解：（1）湿法制备高铁酸钾（K2FeO4），则Fe（OH）3生成FeO42-为产物，铁元素化合价升高，由电子转移守恒可知，氯元素化合价降低，由ClO-生成Cl-，离子方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为3：2；
故答案为：3：2；
（2）操作（I）是溶液中得到硫酸亚铁晶体的方法为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
②过程分析可知X为氧气，检验氧气的方法为：用带火星的木条接触气体，余烬的木条复燃证明是氧气，
故答案为：用带火星的木条接触气体；
（3）①K2FeO4溶液具有强氧化性，准确量取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中应在酸式滴定管中量取，
故答案为：酸式滴定管；
②在强碱性溶液中，用过量CrO2-与FeO42-反应生成Fe（OH）3和CrO42-，离子方程式为：CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-，
故答案为：CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-；
③加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.1000mol•L-1 （NH4）2Fe（SO4） 2标准溶液滴定至终点溶液显紫红色，不加指示剂因为K2Cr2O7溶液为橙色、Fe3+的溶液为黄色，颜色变化不明显，
故答案为：否，因为K2Cr2O7溶液为橙色、Fe3+的溶液为黄色，颜色变化不明显；
④CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-；6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，得到定量关系为：
2FeO42-～2CrO42-～Cr2O72-～6Fe2+，
2                                            6
n                                   0.0300L×0.1000mol/L
n=0.001mol，
100ml溶液中含有0.001mol×$\frac{100mL}{25mL}$=0.004mol，
测定该样品中K2FeO4的质量分数=$\frac{0.004mol×198g/mol}{1.0g}$×100%=79.2%，
故答案为：79.2%；
（4）A．图象分析可知pH=2时，溶液中存在物料守恒，存在形式为：H3FeO4+、H2FeO4、HFeO4-，所以0.1mol•L-1的K2FeO4溶液中存在物料守恒为：c（H3FeO4+）+c（H2FeO4）+c（HFeO4-）=0.1mol•L-1，故A正确；
B．向pH=10的这种溶液中加硫酸铵溶液水解显酸性，图象变化可知，根据图片知，改变溶液的pH，当溶液由pH=10降至pH=4的过程中，HFeO4-的分布分数先增大后减小，故B错误；
C．向pH=1的溶液中加HI溶液，HI具有还原性，发生反应的有氢离子、碘离子被氧化为碘单质，反应的离子方程式错误，故C错误；
D．将K2FeO4晶体溶于水，不同PH值时，溶液中铁元素的存在形态及种数不相同，碱性溶液中存在FeO42-，FeO42-属于弱酸阴离子水溶液中呈弱碱性，故D正确，
故答案为：A、D．

点评 本题考查学生阅读题目获取信息的能力、对工艺流程的理解与条件的控制、对物质的量浓度理解等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力，注意基础知识的掌握．

练习册系列答案
相关题目
1．依据元素周期表判断，下列各组关系中正确的是（　　）
A．稳定性：NH3＞H2O＞H2SB．氧化性：Cl2＞S＞P
C．酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4D．碱性：Mg（OH）2＞Ca（OH）2＞Ba（OH）2
2．如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素（H2NCONH2）的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是（　　）
A．铜电极应与Y相连接
B．乙装置中溶液的颜色不会变浅
C．当N电极消耗0.25 mol气体时，则铁电极质量增加16 g
D．M电极反应式：H2NCONH2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+
19．某老师批阅学生实验报告，下列哪些学生是以科学的态度记录实验数据的（　　）
A．甲学生用电子天平称取NaOH固体1.220g
B．乙学生用广泛pH试纸测定溶液的酸碱性：pH=14.5
C．丙学生用碱式滴定管取25.0mL0．lmol/L的盐酸
D．丁学生用50mL 量筒量取46.70mL浓盐酸
6．下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）
A．向碳酸钠溶液中加入过量醋酸：CO32-+2H+═H2O+CO2↑
B．向偏铝酸钠溶掖中通入过量二氧化碳；CO2+2H2O+AlO2-═Al（OH）3↓+HCO3-
C．向莫尔盐[（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O]溶液中加入过量氧氧化钠溶液：NH4++Fe2++3OH-═NH3•H2O+Fe（OH）2↓
D．向双氧水中加入酸性高锰酸钾溶液：5H2O2+2MnO4-═2Mn2++5O2↑+6OH-+2H2O
16．下列说法不正确的是（　　）
A．煤的气化、液化和石油的分馏均为物理变化
B．蛋白质水解生成氨基酸的反应属于取代反应
C．丙烷与氯气反应可得到沸点不同的4 种二氯代物
D．乙酸和硬脂酸（C17H35COOH）互为同系物
3．巴豆酸甲酯X（CH3CH=CHCOOCH3）可用于有机合成和配制香料等．其合成路线如图：

已知：醛可发生分子间的反应，生成羟基醛：

回答下列问题：
（1）由石油分馏产品制取乙烯的反应①叫做裂解；上述反应中，与反应②的反应类型相同的还有反应⑤（填序号）．
（2）反应③的化学方程式为2CH3CHO$\stackrel{OH-}{→}$CH3CH（OH）CH2CHO；产物中含有的官能的结构简式是-OH、-CHO．
（3）反应④除生成目标产物外，还有另一种有机副产物生成，该产物的结构简式：CH2=CH-CH2CHO；该反应的反应类型为消去反应．
（4）反应⑥的化学方程式为CH3CH=CHCOOH+CH3OH$\stackrel{浓硫酸}{→}$CH3CH=CHCOOCH3+H2O．
20．钴（Co）是重要的稀有金属，在工业和科技领域具有广泛的用途．从某含钴工业废料中回收钴的工艺流程如图：

已知：
含钴废料的成分
成分AlLiCo2O3Fe2O3其他不溶于强酸的杂质
质量分数/%10.50.3565.69.613.95
Ⅱ．实验中部分离子开始沉淀和沉淀完全的pH
金属离子Fe3+Co2+Al3+
开始沉淀的pH1.97.153.4
沉淀完全的pH3.29.154.7
Ⅲ．离子浓度小于等于1.0×10-5mol•L-1时，认为该离子沉淀完全．
请回答下列问题：
（1）NaF的电子式为Na+[]-．
（2）“沉淀1”的化学式为Fe（OH）3．“调节溶液pH2”的范围为4.7≤pH2＜7.15．
（3）“还原”时发生反应的离子方程式为2CO3++H2O2=2CO2++O2↑2H+．“沉钴”时发生反应的离子方程式为CO2++2HCO3-=COCO3↓+CO2↑+H2O．
（4）制备Co时，“补充铝”的原因为原混合物中Al和Co的物质的量之比小于2：3．
（5）已知：l0-0.9≈0.13，则 A1（OH）3 的溶度积常数 Ksp=1.3×10-33．
（6）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器，该电池的总反应可表示为：：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2，其正极反应式为2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-．
1．三盐基硫酸铅（3PbO•PbSO4•H2O）简称三盐，白色或微黄色粉末，稍带甜味、有毒．200℃以上开始失去结晶水，不溶于水及有机溶剂．可用作聚氯乙烯的热稳定剂．以100.0吨铅泥（主要成分为PbO、Pb及PbSO4等）为原料制备三盐的工艺流程如图所示．

已知：Ksp（PbSO4）=1.82×10-8，Ksp（PbCO3）=1.46×10-13．
请回答下列问题：
（1）步骤①转化的目的是将PbSO4转化为PbCO3，提高铅的利用率，滤液1中的溶质为Na2CO3和Na2SO4（填化学式）．
（2）步骤③酸溶时，为提高酸溶速率，可采取的措施是适当升温（或适当增大硝酸浓度或减小沉淀粒径等）．   （任写一条）．其中铅与硝酸反应生成Pb（NO3）2和NO的离子方程式为3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O．
（3）滤液2中可循环利用的溶质为HNO3（填化学式）．若步骤④沉铅后的滤液中c（Pb2+）=1.82×l0-5mol•L-1，则此时 c（SO42-）1.00×10-3mol•L-1．
（4）步骤⑥合成三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH$\frac{\underline{\;50～60℃\;}}{\;}$3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O．若得到纯净干燥的三盐49.5t，假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐，则铅泥中铅元素的质量分数为51.75%．简述步骤⑦洗涤沉淀的方法取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网