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高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是               
②反应II的离子方程式为                              
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂,它能消毒杀菌是因为               它能净水的原因是                 
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反应II后的溶液c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,则需要调整到       时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是         
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠     (填“大”或“小”)。

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
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
 
(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为       
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,高铁电池具有工作电压稳定,放电时间长等优点,有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料,以硫酸酸钾为电解质,用惰性电极设计成高温下使用的电池,写出该电池正极电极反应式    

(1)①减少高铁酸钾的溶解损失
②3ClO-+10OH-+3Fe2+=2FeO42-+3Cl-+5H2O
③高铁酸钾(K2FeO4)有强氧化性;高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体有吸附性,使水澄清起净水作用。
④3
(2)增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出;小
(3)3:1
(4)2FeO42-+6e-+8SO3=2Fe2++8SO42-

解析

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(10分) 现有金属单质A、B、C和气体甲、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如下图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。

请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B        、丙        
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应①                                                                ;反应③                                                                
反应⑥                                                                。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

我国化工专家侯德榜,改进氨碱法设计了“联合制碱法”,为世界制碱工业作出了突出贡献。生产流程如下:

(1)完成有关反应的化学方程式
①沉淀池: NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
②煅烧炉:                                          
(2)联合制碱法的优点表述中,不正确的是___________
A.生产原料为:食盐、NH3、CO2
B.副产物氯化铵可做氮肥
C.生产过程中可循环利用的物质只有CO2
D.原料利用率高
某实验小组,利用下列装置模拟“联合制碱法”的第一步反应。

(3)上述装置中接口连接顺序为            
A.a接c;b接f、e接d               B.a接d;b接f、e接c
C.b接d;a接e、f接c              D.b接c;a接f、e接d
(4)D中应选用的液体为                       
为测定产品纯碱的成分和含量,做如下实验。假设产品纯碱中只含NaCl、NaHCO3杂质。
(5)检验产品纯碱中是否含有NaCl,可取少量试样溶于水后,再滴加          试剂。
(6)滴定法测定纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用c mol/L的HCl溶液滴定至溶液由红色变为无色(指示CO32+H=HCO3反应的终点),所用HCl溶液体积为V1 mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,所用HCl溶液总体积为V2 mL。则纯碱样品中NaHCO3质量分数为       

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(9分)
在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
I:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
II:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
己知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为                              
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是           ,分离得到固体的主要成分是      ,从固体中分离出铜需采用的方法是                   
(3)过程II中发生反应的化学方程式为                         
(4)过程II中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为                  。(列式计算)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

镁、铝、铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用
I:实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:

(1)已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]=3×10-34,该温度下向浓度均为0.01 mol·L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成          沉淀(填化学式)。
(2)高温焙烧时发生反应的化学方程式         ,洗涤沉淀时的方法是            
(3)常温下如果向AlCl3饱和溶液中不断通人HCl气体,可析出AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:                                             
Ⅱ:某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。为此,他们设计了如下装置验证所产生的气体。

(1)G装置的作用是                              
(2)证明有SO2生成的现象是           ,为了证明气体中含有氢气,装置E和F中加入的试剂分别为                     
(3)若将铁丝换成铜丝,反应后的溶液没有出现预计的蓝色溶液,而出现了大量白色固体,原因是                       

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

欲测定含少量氯化钠的小苏打固态样品中NaHCO3的质量分数可采用以下四种方法。
方法一:

方法二: 

方法三:

方法四:不使用化学试剂,使用实验室常用仪器
按要求回答下列问题:
(1)方法一:加入足量的试剂A        (填写A的化学式)可将HCO3-离子转化为沉淀并称重。操作1、2、3、4的名称依次是溶解、      、洗涤和        
(2)方法二:在操作1中所用到的玻璃仪器中,除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的用到的是             ,在操作2中应选择的指示剂是           
(3)在方法二中计算该样品中NaHCO3的质量分数为            [用流程图中的数据m、V(HCl) 填写有关的表达式];
(4)在方法三中:根据所用的实验装置,除了称量试样质量外,还需测定的实验数据是                        
(5)仔细分析方法三中的实验装置,若由此测得的数据来计算实验结果,则有可能偏高也有可能偏低,偏高的原因可能是                         ,偏低的原因可能是                       (均文字简述);
(6)方法四的实验原理是:                           (用化学方程式表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,发生反应的化学方程式:                               ,反应后得到的溶液呈       色。用此溶液分别做如下实验:
(1)取少量溶液置于试管中,滴入几滴NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为                                    ,此反应属于       (填反应类型)。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈       色,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)取另一只小烧杯也加入20 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到       烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别                               
(4)用Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①将其装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色加深,这说明                                          ,这种现象称为       
②向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是               ,原因是                               
③向其中滴入过量稀硫酸,现象是        ,其原因是                       
④提纯此分散系常用的方法是                               

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是             ;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为                                               
(2)某溶液中有Mg2、Fe2、Al3、Cu2等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是       
A.Mg2  B.Fe2  C.Al3  D.Cu2
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是       ;操作Ⅱ的名称是       ;操作Ⅱ的方法为                                                               
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:                             

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下:

明矾焙烧的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4 +2Al2O3+9SO2↑+48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,氧化剂是                 
(2)步骤②中,为提高浸出率,可采取的措施有             

A.粉碎固体混合物 B.降低温度 C.不断搅拌 D.缩短浸泡时间
(3)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是          
(4)步骤③电解的化学方程式是               ,电解池的电极是用碳素材料做成,电解过程中,阳极材料需要定期更换,原因是:         
(5)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,则该电池的正极电极反应式是                                      
(6)焙烧a吨明矾(摩尔质量为b g/mol),若SO2的转化率为96%,可生产质量分数为98%的H2SO4质量为                      吨(列出计算表达式)。

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