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铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛.研究铁及其化合物的应用意义重大.

I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关.

(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质.简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理                                                          

(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

开始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

 

回答下列问题:

①写出反应I中主要发生的氧化还原反应的离子方程式                          

②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为               

③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为       g.

④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子.该水解反应的离子方程式为                                        

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料.已知磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+.试写出该电池充电时的阳极反应式                                                       

 

【答案】

Ⅰ.(1)FeO42有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的;(2)①4.4~7.5;③69;

④2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+;Ⅱ.LiFePO4﹣e═FePO4+Li+

【解析】

试题分析:Ⅰ.(1)高铁酸钠具有强氧化性,可用于杀菌消毒,还原生成Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,可用来除去水中的悬浮物,达到净水的目的,故答案为:FeO42有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的;(2)①Fe为活泼金属,可与酸反应,反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑,故答案为:Fe+2H+═Fe2++H2↑;②制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,应调节溶液pH生成Al(OH)3,要避免生成应Fe(OH)2沉淀,控制pH在4.4~7.5之间,故答案为:4.4~7.5;③n(O2)==0.25mol,则得到电子0.25mol×4=1mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,则m(NaNO2)=1mol×69g/mol=69g,故答案为:69;④[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为

2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+,故答案为:

2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+

Ⅱ.阳极发生氧化反应,由总反应式FePO4+LiLiFePO4可知,LiFePO4被氧化生成FePO4,反应的电极方程式为LiFePO4﹣e═FePO4+Li+,故答案为:LiFePO4﹣e═FePO4+Li+

考点:制备实验方案的设计;原电池和电解池的工作原理.

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛.研究铁及其化合物的应用意义重大.
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关.
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质.简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理
FeO42-有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的
FeO42-有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的

(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 3.4
完全沉淀 3.2 9.7 4.4
回答下列问题:
①写出反应I中主要发生的氧化还原反应的离子方程式
Fe+2H+═Fe2++H2
Fe+2H+═Fe2++H2

②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为
4.4~7.5
4.4~7.5

③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为
69
69
g.
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子.该水解反应的离子方程式为
2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+
2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料.已知磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+Li
  △  
.
 
LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+.试写出该电池充电时的阳极反应式
LiFePO4-e-═FePO4+Li+
LiFePO4-e-═FePO4+Li+

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科目:高中化学 来源:2012届四川省成都树德中学高考适应考试(一)理科综合化学试卷(带解析) 题型:问答题

(15分)铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

回答下列问题:
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为:
FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为____________。(忽略溶液的体积变化)。

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年四川省高考适应考试(一)理科综合化学试卷(解析版) 题型:简答题

(15分)铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。

I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。

(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。

(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

回答下列问题:

①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。

②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为____________。

③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为____________g。

④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为:

FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为____________。(忽略溶液的体积变化)。

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年江西师大附中高三(上)期中化学试卷(解析版) 题型:解答题

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛.研究铁及其化合物的应用意义重大.
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关.
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质.简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理______.
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3
开始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
回答下列问题:
①写出反应I中主要发生的氧化还原反应的离子方程式______.
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为______.
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为______g.
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子.该水解反应的离子方程式为______.
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料.已知磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+.试写出该电池充电时的阳极反应式______.

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