【题目】氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。某兴趣小组以铁屑为原料模拟工业上制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的流程如下:
请回答下列问题:
(1)“氧化”阶段通入过量空气比用氯气作氧化剂具有的优点是____________。
(2)“合成”阶段生成Na2FeO4的离子方程式为___________________________。
(3)为了检验“氧化”过程中所得FeCl3溶液中是否含有Fe2+,某同学取少量溶液于试管中,选用下列试剂可以达到目的的是_______(填字母)。
a.KSCN溶液 b.NaOH溶液 c.K3[Fe(CN)6]溶液 d.苯酚溶液
若选用酸性KMnO4溶液进行检验,请分析方案是否合理,并说明理由:____________。
(4)常温下,若使6.4mol/LFeCl3饱和溶液不析出Fe(OH)3,需控制溶液的pH小于____。{已知该实验条件下,Ksp[(Fe(OH)3]=6.4×10-36}
(5)在不同温度和不同pH下,FeO42-的稳定性如图所示:
从上图分析,为了提高“合成”阶段Na2FeO4的产率,可采取的实验条件范围为______________________。
【答案】选用通入空气经济、而氯气有毒,污染环境 2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3C1-+5H2O c 不合理,溶液中的氯离子与KMnO4发生反应,也可以使其褪色 2 控制反应温度≤30℃,pH≥11.50的条件下进行
【解析】
根据亚铁离子的还原性从环保及经济的角度分析选择合适的氧化剂;根据题给转化关系及氧化还原反应原理书写反应离子方程式;根据亚铁离子及铁离子的检验方法分析解答;根据题给信息中温度、pH对物质性质的影响分析解答。
(1)由于Fe2+具有较强的还原性,所以用空气氧化比用氯气氧化好,其优点是经济无污染,故答案为:选用通入空气经济、而氯气有毒,污染环境;
(2)根据转化关系中的物质关系可知,生成Na2FeO4的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3C1-+5H2O,故答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3C1-+5H2O;
(3)该溶液中主要含有Fe3+,所以a、b、d都不能用,因此检验是否含有Fe2+,可选用c;酸性K MnO4溶液也可用于检验溶液中是否含有Fe2+,但该溶液中含有Cl-,也能与KMnO4发生反应,使其褪色,所以不合理,故答案为:c ;不合理,溶液中的氯离子与KMnO4发生反应,也可以使其褪色;
(4)为防止Fe3+的水解,从溶液中析出FeCl3固体需要在HC1气流中蒸发FeCl3 溶液;已知c(Fe3+)=6.4 mol/L,Ksp[(Fe(OH)3]=6.4×10-36,所以c3(OH-)===1.0×10-36,c(OH-)=1.0×10-12 mol/L,因此溶液中的c(H+)=0.01 mol/L,则pH=2,所以需控制溶液的pH小于2,故答案为:2;
(5)根据图象可知,温度越高,产率越低,所以可控制反应温度低于30℃;而pH越大,产率越高,所以可控制溶液的pH大于11.50,故答案为:控制反应温度≤30℃,pH≥11.50的条件下进行。
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【题目】A、B、C、X、Y、Z、E为前四周期元素,且原子序数依次增大。A原子核外有三个能级,且每个能级上的电子数相等,C原子成对电子数是未成对电子数的3倍,X、Y、Z、E是位于同一周期的金属元素,X、E原子的最外层电子数均为1,Y有“生物金属”之称,Y4+和氩原子的核外电子排布相同,Z原子核外电子的运动状态数目是最外层电子数的14倍。用元素符号回答下列问题:
(1)B的电子排布式:_____________,Y的价电子排布图____________,Z2+的价电子排布式____________。
(2)E元素位于周期表第________周期__________族_________区。
(3)①A、B、C三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_____________。
②A、C元素气态氢化物的稳定性的大小_________>________(分子式表示)原因_____________。
③与AC32-互为等电子体的离子_______(写一种),写出与ABC-离子互为等电子体的分子的化学式:______(写一种)。
④AC2的电子式___________。
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【题目】在一密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,探讨温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1,T2均大于300 ℃),下列说法正确的是 ( )。
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.该反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
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【题目】某小组以CoCl2·6H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验:
①氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入圆底烧瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用V1mL c1mol·L-1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2mol·L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定:准确称取样品X配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题:
(1)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用_______式滴定管,该滴定实验可使用的指示剂为_______,达到滴定终点的现象为____________________________
(2)样品中氨的质量分数表达式为__________________________
(3)滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1 ,c(CrO42-)为________mol·L-1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)。
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【题目】研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ),
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=________(用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达平衡。测得10 min内v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)=_____________mol,NO的转化率α1=______________。
(3)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2 ,其反应为:2CO+2NON2+2CO2 ΔH<0
①在温度和体积保持不变的条件下,能够说明该反应达到平衡状态的标志是(________)
A.反应混合物各组分物质的量浓度相等
B.NO、CO、CO2、N2分子数之比为2:2:2:1
C.混合气体的密度保持不变
D.单位时间内消耗1molNO的同时,就有1molCO生成
②达到平衡后下列能提高NO转化率的是(________)
A.选用更有效的催化剂B.保持容器体积不变充入氦气增大压强
C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
③研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验编号 | T(℃) | NO初始浓度(mol/L) | CO初始浓度(mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | a | b | c | 124 |
Ⅲ | 350 | d | e | 124 |
表中:a=_______________,e=__________________
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【题目】一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应如图所示,(无机小分子产物略去)。下列说法正确的是
A. 该反应属于化合反应
B. b的二氯代物有6种结构
C. 1mol b加氢生成饱和烃需要6molH2
D. C5H11Cl的结构有8种
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【题目】对伞花烃(图I)常用作染料、医药、香料的中间体。下列说法错误的是
A. 常温对伞花烃呈液态且难溶于水
B. 图Ⅱ物质的一氯代物有5种结构
C. 对伞花烃最多有9个碳原子共平面
D. 图中氢化反应既是加成反应又是还原反应
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【题目】在某密闭容器中,发生如下反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0 。下列研究目的和示意图相符的是( )
A.平衡体系增加O2对反应的影响
B.温度对反应的影响
C.压强对反应的影(P1>P2)
D.催化剂对反应的影响
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【题目】对可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()
A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v正(NO)
B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:2v正(NH3)=3v正(H2O)
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