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    14．高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途．
    Ⅰ．高铁酸钾（ K2Fe04）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中．如图1是高铁电池的模拟实验装置：

    （1）该电池放电时正极的电极反应式为FeO42-+4H2O+3e-═Fe（OH）3↓+5OH-；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn0.2g（已知F=96500C/mol）．
    （2）盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向右移动（填“左”或“右”）；若用阳离
    子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动（填“左”或“右”）．
    （3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定．
    Ⅱ、工业上湿法制备K2Fe04的工艺流程如图3．

    （4）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：
    2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
    其中氧化剂是NaClO（填化学式）．
    （5）加入饱和KOH溶液的目的是减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出
    （6）已知25℃时Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入2.5mL 2mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）．

    分析 Ⅰ．（1）根据电池装置，Zn做负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe（OH）3；根据电子转移计算Zn的质量；
    （2）盐桥可起到平衡电荷，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；
    （3）由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定；
    Ⅱ．氯化铁溶液中加入次氯酸钠和氢氧化钠，发生反应为：2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O，将Na2FeO4粗产品在40%KOH溶液中溶解，过滤除去杂质NaCl，加入饱和KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4，反应方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH，冷却结晶、过滤，高铁酸钾易溶于水，难溶于异丙醇，用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的损耗，同时洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质，得到纯产品高铁酸钾．
    （4）其中Fe元素化合价由+3价升高为+6价，共升高3价，Cl元素化合价由+1价降低为-1，价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，则FeCl3的系数为2、NaClO的系数为3，再根据原子守恒配平；所含元素化合价降低的反应物是氧化剂；
    （5）加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出；
    （6）根据Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH-）=4.0×10-38计算开始沉淀时c（OH-），再根据水的离子积计算溶液中c（H+），根据稀释定律计算需要盐酸的体积．

    解答 解：Ⅰ．（1）根据电池装置，Zn做负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe（OH）3，正极电极反应式为：FeO42-+4H2O+3e-═Fe（OH）3↓+5OH-，若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，通过电子为$\frac{1A×600s}{96500C/mol}$，则理论消耗Zn为$\frac{1A×600s}{96500C/mol}$×$\frac{1}{2}$×65g/mol=0.2g，
    故答案为：FeO42-+4H2O+3e-═Fe（OH）3↓+5OH-；0.2；
    故答案为：FeO42-+4H2O+3e-═Fe（OH）3↓+5OH-；0.2；
    （2）盐桥中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，放电时盐桥中氯离子向右移动，用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动，
    故答案为：右；左；
    （3）由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定，
    故答案为：使用时间长、工作电压稳定；
    Ⅱ．氯化铁溶液中加入次氯酸钠和氢氧化钠，发生反应为：2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O，将Na2FeO4粗产品在40%KOH溶液中溶解，过滤除去杂质NaCl，加入饱和KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4，反应方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH，冷却结晶、过滤，高铁酸钾易溶于水，难溶于异丙醇，用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的损耗，同时洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质，得到纯产品高铁酸钾．
    （4）其中Fe元素化合价由+3价升高为+6价，共升高3价，Cl元素化合价由+1价降低为-1，价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，则FeCl3的系数为2、NaClO的系数为3，再根据原子守恒配平后反应方程式为：2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O，NaClO是氧化剂，
    故答案为：2、10、3、2、9、5；NaClO；
    所含元素化合价降低的反应物是氧化剂；
    （5）加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出，
    故答案为：减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出；
    （6）溶液中c（Fe3+）=5mol/L，根据Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH-）=4.0×10-38，可知开始沉淀时c（OH-）=2×10-13mol/L，则溶液中c（H+）=$\frac{1{0}^{-14}}{2×1{0}^{-13}}$mol/L=0.05mol/L，根据稀释定律，需要盐酸的体积为$\frac{0.05mol/L×100mL}{2mol/L}$=2.5mL，
    故答案为：2.5．

    点评 本题考查原电池工作原理、物质制备工艺流程，侧重考查物质制备方法的分析应用，掌握物质性质和平衡移动原理以及化学电池工作原理是解题关键，（1）中电极反应式书写为难点，题目应该给出一定的信息，题目难度中等．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（　　）
    A．氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有Cl2
    B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl-
    C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+
    D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体：

    ①在步骤a中，还需要通入氧气和水，其目的是提高原料的利用率，减少污染物的排放．
    ②在保温去铁的过程中，为使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在3.2～4.7  范围． 
     氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pH
    Fe3+
    Cu2+    		1.9
    4.7    		3.2
    6.7

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等．以铬矿石（主要成分是Cr2O3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如下：

    请回答下列问题：
    （1）写出：Cr2O3与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式2Cr2O3+4Na2CO3+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Na2CrO4+4CO2，Na2CrO4用硫酸酸化时反应的离子方程式2CrO42-+2H+?Cr2072-+H20；
    （2）Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量）．现有某水样100.00mL，酸化后加入C1 mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr2O72-还原为Cr3+）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-，结果消耗FeSO4溶液V2mL．
    ①该水样的COD为480C1V1-80C2V2mg/L；
    ②假设上述反应后所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0.1mol/L，要使Fe3+沉淀完全而Cr3+还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是3.2～4.3之间．
    （可能用到的数据：KSPFe（OH）3=4.0×10-38，KSPCr（OH）3=6.0×10-31，lg$\root{3}{0.4}$=-0.1，lg$\root{3}{4}$=0.2，lg$\root{3}{6}$=0.3，lg$\root{3}{60}$=0.6
    （3）在Na2Cr207溶液中加入固体KC1进行复分解反应即可制得橙色的K2Cr207，请分析此反应能发生的原因K2Cr207的溶解度小于Na2Cr207的溶解度，加入固体KCl时使K2Cr207超饱和而析出
    晶体．
    （4）酸性的K2Cr207溶液常用于酒驾的检验，写出反应的离子方程式2Cr2072-+3C2H5OH+16H+=4Cr3++3CH3COOH+11H20，反应时可观察到的现象是溶液由橙色变为绿色．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．化学与人类社会的生产、生活有着密切联系．下列叙述中正确的是（　　）
    A．铜制品既能发生吸氧腐蚀又能发生析氢腐蚀
    B．铝制品由于表面有致密的氧化膜，可以稳定存在于空气中
    C．苹果放在空气中久置变黄和漂白过纸张久置变黄原理相似
    D．高纯度的SiO2对光有很好的折射和全反射作用，可以制成光电池将光能直接转化为电能

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    19．①将NO2通入水中，发生反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，其中氧化剂为NO2，还原剂为NO2．
    ②当生成0.5mol NO时，转移电子的物质的量为1mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    6．向KNO3溶液中滴加少量浓盐酸，然后分成等量的三份，第一份滴入淀粉碘化钾溶液，溶液将变成蓝色；第二份加人铜粉，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+H2O；第三份滴加少量AgNO3溶液，将看到有白色沉淀生成．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．氟是非金属性最强的元素．
    （1）基态氟原子的价电子排布式为2s22p5，该排布式中最高能级电子云有3个相互垂直的取向．
    （2）氟和氧可以形成多种氟化物，如O3F2的结构式为，其中氧原子采用的轨道杂化方式是sp3，又如O2F2是一种强氧化剂，运用VSEPR模型判断O2F2是极性（填“极性”或“非极性”）分子．
    （3）1951年，化学家首次合成了FClO3气体，该气体分子的立体构型是（氯原子为中心原子）四面体形．
    （4）冰晶石（Na3AlF6）主要用作电解Al2O3生产铝的助熔剂，其晶体不导电，但熔融时能导电．在冰晶石（Na3AlF6）晶体中存在abc（填序号）
    a．离子键　　　　b．极性键     c．配位键　　d．范德华力
    （5）80℃以下，测量氟化氢气体密度后计算其相对分子质量，实验值明显大于理论值，原因是氟化氢分子间存在氢键，形成缔合（HF）n分子．
    （6）NaCl的晶胞如图所示，若将NaCl晶胞中的所有氯离子去掉，并将钠离子全部换为钙离子，再在其中的8个“小立方体”中心各放置一个氟离子，即变化为氟化钙晶体．若“大立方体”的边长为a pm，NA表示阿伏加德罗常数，则该晶体的密度是$\frac{312}{{a}^{3}{N}_{A}×1{0}^{-30}}$g/cm3；8个“小立方体”中心的氟离子组成的图形体积是$\frac{1}{8}$a3×10-30 cm3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    15．氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
    （1）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，写出该反应的热化学方程式N2O（g）+NO（g）=N2（g）+NO2（g）△H=-139kJ•moL-1．
    （2）NH4NO3（s）加热分解可得到N2O和H2O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为NH4NO3$\stackrel{250℃}{?}$N2O+2H2O，平衡常数表达式为K=c（N2O）×c2（H2O）；
    （3）常温下，要除去NH4Cl溶液中的杂质Fe3+，加入氨水调至溶液的pH等于8，使溶液中的Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤后滤液中残留c（Fe3+）=4.0×10-20mol/L．[已知KspFe（OH）3=4.0×10-38]
    （4）污染环境的NO2气体可用氨水吸收生成NH4NO3氮肥，25℃时，若向含2mol NH4NO3的溶液中滴加1L氨水后使溶液呈中性，则所滴加氨水的浓度为1×10-2mol/L．（已知氨水的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol/L）

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