题目内容
5．高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域．工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下：
查资料得知K2FeO4的一些性质：
①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定．
②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂
③具强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液
回答下列问题：
（1）写出氧化Ⅰ中，生成Fe3+的离子反应方程式H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O
（2）氧化Ⅱ中，试剂A为NaClO（填“H2O2”或“HNO3”或“NaClO”）；过滤操作中，得到的滤渣B中除NaCl还有Na2SO4
（3）操作I中包括冷却结晶，过滤洗涤、干燥几个步骤，洗涤干燥的目的是脱碱脱水，进行洗涤操作时应该用无水乙醇洗涤．
（4）净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe（OH）3，请补充并配平该反应方程式4K2FeO4+8H2O═4Fe（OH）3↓+8KOH+3O2↑
（5）将一定量的K2FeO4投入一定浓度的FeCl3溶液中，测得剩余K2FeO4浓度如图所示，推测产生曲线Ⅰ和曲线Ⅱ差异的原因是FeCl3溶液水解显酸性，促进K2FeO4与水反应从而降K2FeO4浓度．
分析 以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾，由制备流程可知，I中亚铁离子与过氧化氢发生氧化还原反应生成铁离子，II中发生3NaClO+Fe2（SO4）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+3Na2SO4+5H2O，过滤分离出NaCl、Na2SO4，再加KOH发生Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH，操作I中包括冷却结晶，过滤洗涤、干燥几个步骤，洗涤选择乙醇，防止高铁酸钾溶解而损失，以此来解答．
解答 解：（1）氧化Ⅰ中，生成Fe3+的离子反应方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，故答案为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；
（2）II中发生3NaClO+Fe2（SO4）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+3Na2SO4+5H2O，可知氧化Ⅱ中，试剂A为NaClO，过滤操作中，得到的滤渣B中除NaCl还有Na2SO4，
故答案为：NaClO； Na2SO4；
（3）由信息的溶解度可知，防止高铁酸钾溶解，进行洗涤操作时应该用无水乙醇洗涤，故答案为：无水乙醇；
（4）净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe（OH）3，由电子、电荷守恒可知，4K2FeO4+10H2O═4Fe（OH）3↓+8KOH+3O2↑，
故答案为：4；10；4；8；3O2↑；
（5）由图可知，氯化铁浓度越大，K2FeO4浓度越小，则产生曲线Ⅰ和曲线Ⅱ差异的原因是FeCl3溶液水解显酸性，促进K2FeO4与水反应从而降K2FeO4浓度，
故答案为：FeCl3溶液水解显酸性，促进K2FeO4与水反应从而降K2FeO4浓度．
点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离提纯为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氧化还原反应及水解的应用，题目难度不大．
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无机化合物可根据其组成和性质进行分类，（1）如图所示的物质分类方法名称是树状分类法．
（2）
| 物质类别 | 酸 | 碱 | 盐 | 酸性 氧化物 | 碱性 氧化物 |
| 化学式 | ①H2SO4、H2SO3、HNO3、H2CO3 ②H2S | ③NaOH、KOH、NH3．H2O ④Ba（OH）2 | ⑤Na2CO3 ⑥Na2SO3、NaNO3、K2SO4、K2CO3、KNO3 | ⑦SO2 ⑧-- | ⑨-- ⑩-- |
（3）写出少量的⑦通入NaOH溶液的化学方程式：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O．
（4）实验室制备⑦常用Na2SO3和浓H2SO4反应，检验该气体的方法是气体通过品红溶液褪色，加热恢复红色，证明为二氧化硫
（5）写出④与⑤反应的离子方程式Ba2++CO32-=BaCO3↓．
| A． | 溶液的pH=9时，溶液中存在下列关系：c（HCO3-）＞c（NH4+）＞c（NH3•H2O）＞c（CO32-） | |
| B． | NH4HCO3溶液中存在下列守恒关系：c（NH4+）+c（NH3•H2O）=c（HCO3-）+c（CO32-）+c（H2CO3） | |
| C． | 由图可知，往该溶液中逐滴滴加氢氧化钠时NH4+和HCO3-浓度逐渐减小 | |
| D． | 通过分析可知常温下Ka1（H2CO3）＞Kb（NH3•H2O）＞Ka2（H2CO3） |
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式．（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol
C（石墨）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol；
②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO．PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池．
①负极电极反应式是：C3H8 +26OH--20e-=3CO32-+17H2O；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是ABD（填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H++2e-=H2↑
（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | CO2 |
| H2O | CO | ||||
| 1 | 650 | 4 | 1.6 | 1.6 | 5 |
| 2 | 900 | 2 | 0.4 | 0.4 | 3 |
| 3 | 900 | 2 | 0.4 | 0.4 | 1 |
②实验2中，平衡常数K=$\frac{1}{6}$；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是使用了催化剂或增大了压强（答一种情况即可）．
已知：SO2（g）+Cl2（g）+SCl2（g）?2SOCl2（g）△H=-a kJ•mol-1SO2Cl2（l）+SCl2（g）?2SOCl2（g）△H=﹢b kJ•mol-1
（1）则反应：SO2（g）+Cl2（g）+SO2?Cl2（l）△H=（-a-b）kJ•mol-1（用含a、b的代数式表示）；该反应平衡常数表达式为K=$\frac{c（S{O}_{2}C{l}_{2}）}{c（S{O}_{2}）c（C{l}_{2}）}$
（2）磺酰氯（SO2Cl2）是一种有机氯化剂，也是锂电池正极活性物质．
某学习小组依据反应：SO2（g）+Cl2（g）?SO2Cl2（g），设计制备磺酰氯的装置如图，有关信息如表所示．
| SO2Cl2 | Cl2 | SO2 | |
| 熔点/℃ | -54.1 | -101 | -72.4 |
| 沸点/℃ | 69.1 | -34.6 | -10 |
| 性质 | 遇水发生剧烈水解 | / | / |
②若用浓盐酸与高锰酸钾为原料制取Cl2，则反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
③为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率，A装置的反应条件最好选择B；实验结束后，将A中混合物分离开的最好方法是G．
A．常温 B．冰水浴 C．加热至69.1℃D．沸水浴
E．过滤 F．萃取 G．蒸馏 H．重结晶
④分离产物后，向获得的SO2Cl2中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液．
经分析SO2Cl2与H2O反应属于非氧化还原反应，写SO2Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式SO2Cl2+4NaOH=Na2SO4+2NaCl+2H2O
⑤若反应中消耗的氯气的体积为896mL（已转化为标准状况，SO2足量），最后得到纯净的磺酰氧3.3g，则磺酰氯的产率为61.1%（保留三位有效数字）．
| A． | HClO的结构式：H-Cl-O | B． | 氨气分子的比例模型 | ||
| C． | 原子核内有10个中子的氧原子：18O | D． | H2与H+互为同位素 |
| A． | Na | B． | Al | C． | P | D． | S |