练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    1．高铁酸钾是一种暗紫色、有金属光泽的粉末状晶体，其化学式为K2FeO4作为一种新型高效绿色水处理剂．其杀菌机理是通过强烈的氧化作用，破坏细菌的某些结构（如细胞壁、细胞膜）起到杀死菌体的作用，工业上常采用NaClO氧化Fe（NO3）3来生产．其工业生产流程如下：

    （1）反应①中氧化剂与还原剂的物质的最之比为：1：1．
    （2）已知流程图中“氧化”步骤，HC1调pH后溶液依然显碱性，写出流程图中“氧化”的化 学反应方程式3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O．流程图中“转化”是在某低温下进行的，则该温度下K2FeO4的溶解度＜Na2FeO4溶解度（填“＞”或“＜”或“=”）．
    （3）流程图中“过滤”后需要增加洗涤操作，检验Na2FeO4是否洗净的方法是取最后一次洗涤滤液少许于试管，滴加硝酸银和稀硝酸溶液，若没有白色沉淀生成，说明已经洗干净，否则没有洗净．
    （4）在“提纯”粗K2FeO4的过程中采用  方法，用异丙醇代替水洗涤产品的好处是降低K2FeO4的溶解度，减小应溶解导致的损失．
    （5）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．
    图1为不同的温度下，Fe（NO3）3的质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
    图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，NaCIO浓度对K2FeO4生成率的影响．

    工业牛产中最佳温度为26℃，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质摄浓度之比为6：5．

    分析 根据流程，得到高铁酸钾，工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：向氢氧化钠中通入氯气，可以得到次氯酸钠溶液，调节pH，向其中加入硝酸铁，次氯酸钠可以将之氧化，3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O，过滤，即可得到高铁酸钠，向其中加入氢氧化钾，可以得到高铁酸钾，即Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH；
    （1）反应①为氯气与NaOH溶液反应，根据化合价的变化判断氧化剂与还原剂的物质的量之比；
    （2）次氯酸钠与硝酸铁、氢氧化钠反应生成高铁酸钠和硝酸钠、氯化钠、水；从难溶电解质的沉淀转化的角度分析；
    （3）溶液中含有氯离子，所以高铁酸钾表面会附着氯离子，则检验洗液中是否含有氯离子即可；
    （4）减小因溶解导致的损失；
    （5）寻找最佳温度要具备的条件：该温度下反应速率快，生成高铁酸钾的产率较大两方面．

    解答 解：根据流程可知，得到高铁酸钾，工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：向氢氧化钠中通入氯气，可以得到次氯酸钠溶液，调节pH，向其中加入硝酸铁，次氯酸钠可以将之氧化，3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O，过滤，即可得到高铁酸钠，向其中加入氢氧化钾，可以得到高铁酸钾，即Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH；
    （1）反应①为氯气与NaOH溶液反应，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比1：1；
    故答案为：1：1；
    （2）次氯酸钠与硝酸铁、氢氧化钠反应生成高铁酸钠和硝酸钠、氯化钠、水，其反应的化学方程式为：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O；根据反应Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH可知，反应生成溶解度更小的物质，说明该温度下K2FeO4的溶解度＜Na2FeO4溶解度；
    故答案为：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O；＜；
    （3）溶液中含有氯离子，所以高铁酸钾表面会附着氯离子，则检验洗液中是否含有氯离子即可，其操作为取最后一次洗涤滤液少许于试管，滴加硝酸银和稀硝酸溶液，若没有白色沉淀生成，说明已经洗干净，否则没有洗净；
    故答案为：取最后一次洗涤滤液少许于试管，滴加硝酸银和稀硝酸溶液，若没有白色沉淀生成，说明已经洗干净，否则没有洗净；
    （4）异丙醇代替水洗涤产品可以降低K2FeO4的溶解度，减小应溶解导致的损失；
    故答案为：降低K2FeO4的溶解度，减小应溶解导致的损失；
    （5）寻找最佳温度要具备的条件：该温度下反应速率快，生成高铁酸钾的产率较大两方面，所以工业生产中最佳温度为26℃，因为在该温度下生成高铁酸钾的产率最大，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为$\frac{330}{275}$=1.2，即6：5，
    故答案为：26；6：5．

    点评 本题考查物质制备工艺流程，侧重考查阅读题目获取信息的能力、对工艺流程的理解与条件的选择控制，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．已知反应O2（g）+2Cl2（g）?2Cl2O（g）△H＞0．在三个恒温、恒容的密闭容器中分别充入1mol O2与2mol Cl2，测得平衡时O2的转化率如表：
    容器编号温度/℃容器体
    积/L    		平衡时O2转化率平衡时
    压强/Pa
    ①200V150%p1
    ②200V270%p2
    ③350V350%p3
    下列说法正确的是（　　）
    A．起始反应速率：③＞①＞②
    B．平衡时压强：p1＞p2
    C．容器体积：V1＜V3
    D．若实验②中O2和Cl2用量均加倍，则平衡时O2的转化率小于70%

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    12．已知反应：
    N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1
    2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2
    N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H3
    利用上述三个反应，计算4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H4的反应焓变为2△H1+3△H2-2△H3（用含△H1、△H2、△H3的式子表示）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    9．已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增．X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则：
    （1）X是H、Y是N、Z是O．
    （2）由Y和Z组成，且Y和Z质量比为7：20的化合物的化学式（分子式）是N2O5．
    （3）X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4：2：3，该盐的化学式（分子式）是NH4NO3．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    16．善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要的方法．某同学在学习铁及其化合物知识时提出了下列问题：
    问题1：铁为何称为黑色金属？
    问题2：经查证，氧化性：Fe2O3＞Fe3O4＞FeO，用CO还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？有没有生成Fe3O4或FeO的可能？
    问题3：Fe3+和SO32-之间可能发生的反应有：2Fe3++SO32-+H2O═2Fe2++SO42-+2H+（氧化还原反应），2Fe3++3SO32-+6H2O═2Fe（OH）3（胶体）+3H2SO3（水解反应）．实际反应究竟是哪一个？
    （1）对于问题1，同学们上网查寻，有两种解释：
    A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属．
    B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属．
    ①你认为正确的说法是A．
    ②有一黑色粉末，可能是铁粉、Fe3O4粉末、FeO粉末中的一种，请你设计一种实验方案进行检验取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁，若没有产生气泡，继续滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，说明是Fe3O4，没有变血红色说明是FeO
    （2）对于问题2，同学们参观了某钢铁厂，获得了用SDTQ热分析仪对CO与Fe2O3进行热反应的有关数据，绘制成固体质量与反应温度的关系曲线图如图1：
    ①根据图象分析，反应温度500-600℃时残留固体的成分是Fe3O4、FeO．
    ②已知：酒精灯火焰温度为600℃左右，酒精喷灯火焰温度高于800℃．钢铁厂有含铁、Fe2O3、Fe3O4、FeO的混合粉末，某同学为了帮助钢铁厂测定其含铁元素的质量分数，称取m1g样品，设计了如图2实验装置进行实验，当铁的氧化物全部还原为铁时，在CO的保护下冷却，称得残留固体的质量为m2g．实验时应选择酒精喷灯加热，判断铁的氧化物全部还原为铁的方法是最后两次称量质量差小于0.1g．该装置还有没有缺陷？如果有，请提出改进意见在排放尾气的导气管口放一盏燃着的酒精灯（如没有，该空不填）．
    （3）对于问题3，同学们进行了实验探究：取5mLFeCl3溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3液至过量，观察到溶液颜色由黄色逐渐变为红褐色，无气泡产生，无沉淀生成，但有丁达尔现象．取红褐色液体少许，逐滴加入稀盐酸至过量，加入BaCl2溶液，有少量白色沉淀生成．据此实验现象，究竟发生了哪个反应？你的结论是两个反应均发生．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．图是气体摩尔体积测定装置．
    （1）指出测定装置中仪器名称：a．储液瓶
    使用该装置前必须作的第一步操作为检查装置气密性．
    （2）为测定1mol氢气的体积，实验时，在气体发生器中，先加入称取除去表面氧化膜的镁带0.120g，用橡皮塞塞紧．用针筒（填仪器名称）在加料口将10.00mL稀硫酸加入气体发生器中，产生的氢气会把a中的液体压入b中，读出b中液体数据，转化成H2体积为129.250mL．
    （3）若水蒸气的影响忽略不计，计算在该实验条件下的气体摩尔体积为25.85LVm．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    13．已知H-H键能为436KJ/mol，H-N键能为391KJ/mol，根据化学方程式：N2+3H2=2NH3 △H=-92.4KJ/mol，则N≡N键的键能是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．常温下，将下列物质溶于水中分别配制成0.1 mol•L-1溶液，所得溶液PH大于7的是（　　）
    A．NaClB．HClC．NaOHD．H2SO4

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．下列说法中错误的是（　　）
    A．苯丙醇胺的结构简式为：，其分子中有2个手性碳原子
    B．在NH4+和[Cu（NH3）4]2+中都存在配位键
    C．完全由非金属元素形成的化合物中也可能含有离子键
    D．CO2、SiO2都是分子晶体

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案