题目内容


高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:

废液

 

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是:                                  。

②反应I的化学方程式为                                                   。

③反应II的离子方程式为                                                   。

④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,则需要调整pH=         时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。

(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。

①加入饱和KOH溶液的目的是:                            。

②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠         (填“大”或“小”)。

湿法

强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液

干法

Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为         。


【答案】(共15分,除(1)③3分外其它每空2分)

(1)①减少高铁酸钾的溶解损失(2分)

②2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O(2分)

③3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O(3分)

④3(2分)

(2)①增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出(2分)    ②小(2分)

(3)3:1(2分)

【解析】

试题分析:

(1)①钾盐易溶于水,用有机溶剂可以避免钾盐的损失

②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、和水。

③上一步反应生成了次氯酸根,作为唯一的氧化剂氧化三价铁离子生成氯离子和高铁酸盐。

④Ksp〔Fe(OH)3〕=c3(OH-)·c(Fe3+)算出,c(OH-)=10-11,根据pH的算法,pH=3.

(2)①Ksp〔K2FeO4〕=c2(K+)·c(FeO42-),故增加钾离子浓度可以析出K2FeO4晶体。

②否则就用同样类似的方法制备Na2FeO4了。

(3)N得到2个电子,Fe 得到3个电子,所以N*3,Fe *2,又因为是Fe2O3(重点是Fe2),故比例为3:1.

考点:考查氧化还原反应,以及非金属单质及其化合物,化学反应原理等。


练习册系列答案
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工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置。实验时按如下步骤操作:

A.连接好仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性。

B.称取研细的辉铜矿样品1.000g。

C.将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。

D.以每分钟1L的速率鼓入空气。

E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2SO2 +2Cu。

F.移取25.00mL含SO2的水溶液于250mL锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。

试回答下列问题:

(1)装置①的作用是_________________;装置②的作用是____________________。

(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为                                           ,当产生_______________________________的现象时可判断滴定已经达到终点。

(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是________。

滴定

次数

待测溶液的[来源:Z.X.X.K]

体积/mL

标准溶液的体积

滴定前刻度/mL

滴定后刻度/mL

1

25.00

1.04

21.03

2

25.00

1.98

21.99

3

25.00

3.20

21.24

(4)本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是                                                          (写一种即可)。

(5)已知在常温下FeS 的 Ksp= 6 . 25 × 10 -18, H2S 饱和溶液中 c (H+)与 c (S2-)之间存在如下关系:c2 (H+)·(S2-) = 1 . 0×10-22 。在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为1 mol/L,应调节溶液的c(H十)为__________________。

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