9.
高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂,具有极强的氧化性.
(1)已知:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有K2FeO4具有强氧化性,能够消毒杀菌;同时FeO42-被还原成Fe3+,Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮杂质.同浓度的高铁酸钾在pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中最稳定的是pH=11.50的溶液.
(2)高铁酸钾有以下几种常见制备方法:
①干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1.
②湿法制备中,若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O.
③制备中间产物Na2FeO4,可采用的装置如图所示,则阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.
(3)比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电,其总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放电时负极材料为Zn,正极反应为:FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3+5OH-.
(4)25℃时,CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9,若要使1000L,含有2.0×l0-4 mol•L-lK2FeO4的废水中的c(FeO42-)有沉淀产生,理论上至少加入Ca(OH)2的物质的量为2.27×10-2mol.
(1)已知:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有K2FeO4具有强氧化性,能够消毒杀菌;同时FeO42-被还原成Fe3+,Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮杂质.同浓度的高铁酸钾在pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中最稳定的是pH=11.50的溶液.
(2)高铁酸钾有以下几种常见制备方法:
| 干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
| 湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
| 电解法 | 制备中间产物NaFeO,再与KOH溶液反应 |
②湿法制备中,若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O.
③制备中间产物Na2FeO4,可采用的装置如图所示,则阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.
(3)比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电,其总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放电时负极材料为Zn,正极反应为:FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3+5OH-.
(4)25℃时,CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9,若要使1000L,含有2.0×l0-4 mol•L-lK2FeO4的废水中的c(FeO42-)有沉淀产生,理论上至少加入Ca(OH)2的物质的量为2.27×10-2mol.
7.某温度下,H2 (g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=2.25.该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2 (g)和C02 (g),其起始浓度如表所示:
下列判断不正确的是( )
| 起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
| c(H2)mol/L | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
| c(CO2)mol/L | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
| A. | 平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60% | |
| B. | 平衡时,丙中c(CO2)是0.012 mol/L | |
| C. | 平衡时,乙中CO2的转化率大于60% | |
| D. | 反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢 |
6.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表,下列说法错误的是( )
| 物质 | X | Y | Z |
| 初始浓度/(mol•L-1) | 0.1 | 0.2 | 0 |
| 平衡浓度/(mol•L-1) | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
| A. | 反应达到平衡时,X的转化率为50% | |
| B. | 该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)?2Z(g) | |
| C. | 25℃时,该反应的平衡常数为1600 | |
| D. | 改变温度可以改变此反应的平衡常数 |
3.在一定温度下,将气体X和气体Y 各0.16mol充入10L 恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)?2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡.反应过程中测定的数据如下表:
下列说法正确的是( )
| t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
| n(Y)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
| A. | 反应前2min Z的平均速率υ(Z)=2.0×10-3 mol/(L•min) | |
| B. | 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前υ(逆)>υ(正) | |
| C. | 该温度下此反应的平衡常数K=1.44 | |
| D. | 其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大 |
1.在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:A(g)?B(g)+C(g)△H=+85.1kJ•mol-1,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为升高温度、降低压强.
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为$\frac{P-P{\;}_{0}}{P{\;}_{0}}$×100%.平衡时A的转化率为94.1%,列式并计算反应的平衡常数K1.5mol/L.
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=$\frac{0.10P}{P{\;}_{0}}$mol,n(A)=0.10×(2-$\frac{p}{p{\;}_{0}}$)mol.
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a=0.051;.
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论是每隔4h,A的浓度减小一半,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为0.013mol•L-1.
0 173534 173542 173548 173552 173558 173560 173564 173570 173572 173578 173584 173588 173590 173594 173600 173602 173608 173612 173614 173618 173620 173624 173626 173628 173629 173630 173632 173633 173634 173636 173638 173642 173644 173648 173650 173654 173660 173662 173668 173672 173674 173678 173684 173690 173692 173698 173702 173704 173710 173714 173720 173728 203614
| 时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
| 总压强p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为升高温度、降低压强.
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为$\frac{P-P{\;}_{0}}{P{\;}_{0}}$×100%.平衡时A的转化率为94.1%,列式并计算反应的平衡常数K1.5mol/L.
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=$\frac{0.10P}{P{\;}_{0}}$mol,n(A)=0.10×(2-$\frac{p}{p{\;}_{0}}$)mol.
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a=0.051;.
| 反应时间t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
| c(A)/(mol•L-1) | 0.10 | a | 0.026 | 0.0065 |