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(12分) 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...

(12分) 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。

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

(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①反应I的化学方程式为                    

②反应II的离子方程式为                      

③加入饱和KOH溶液的目的是                  

(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为                ;  ______                           ____。

(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         

(1)①2NaOH + Cl2=NaCl + NaClO + H2O ②3ClO-+ 10OH-+ 2Fe3+=2FeO42-+ 3Cl-+ 5H2O ③增大K+ 浓度,促进K2FeO4晶体析出 (2)高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒,产生的Fe(OH)3胶体有吸附性,可将杂质一起凝聚而沉降          (3)3∶1  【解析】(1)①氯气溶解在氢氧化钠溶液中,生成氯化钠和次氯酸钠,反应式为2NaOH + Cl2=NaCl + NaClO + H2O。 ②次氯酸钠具有氧化性,能把硝酸铁氧化生成高铁酸盐,而次氯酸钠被还原生成氯化钠,反应式为3ClO-+ 10OH-+ 2Fe3+=2FeO42-+ 3Cl-+ 5H2O。 ③加入饱和氢氧化钾溶液,能增大钾离子浓度,促使K2FeO4晶体析出。 (2)高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,还原产物是铁离子。而铁离子能水解生成氢氧化铁胶体,吸附溶液中的杂质形成沉淀而析出。 (3)1mol氯气在反应中只能得到1mol电子,生成次氯酸钠。而1mol硝酸铁能失去3mol电子,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比是3︰1。
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考点分析:
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(12分)碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料。可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·H2O作原料制备。取一定量的含镁复盐放入三颈烧瓶中,并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热(如图所示),按一定的液固比加入蒸馏水,开启搅拌器同时加入预定的氨水,待温度到达 40℃时开始热解,此时滴加卤水(氯化镁溶液)并继续滴入氨水,保持10分钟,一段时间后过滤洗涤,滤出的固体在 120℃干燥得到碱式碳酸镁产品。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)①搅拌的目的是           ,②选择水浴加热方式,其优点是:    

(2) 40℃复盐开始热解生成MgCO3·3H2O,该反应的化学方程式为                  

(3)40℃时,开始滴加卤水的目的是                        

(4)碱式碳酸镁产品中镁的质量分数(ω(Mg)%)越高,产品质量越好,氯的质量分数越高,产品质量越差。分析Cl含量采用滴定法,先精确称取一定量产品用适量硝酸溶解,经稀释等步骤最终配得一定体积的溶液。

  测定实验中除用到天平、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、滴定管外,还用到的玻璃仪器有:           

(5)若已知制得的碱式碳酸镁的质量ag,要确定其组成(不考虑微量杂质),还必需的数据有:     

 ①充分灼烧后,剩余固体的质量    ②灼烧时,测算得的二氧化碳的体积(已换算成标准状况)    ③灼烧时的温度和时间     ④碱式碳酸镁的密度

 

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(14分)下图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知:①反应C+G说明: 6ec8aac122bd4f6eB+H能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:2E+I说明: 6ec8aac122bd4f6e 2F+D,F中E元素的质量分数为60%。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

回答问题:

⑴①中反应的化学方程式为              

⑵化合物I的电子式为        ,它的空间结构是      

⑶将G溶于盐酸,得到的溶液加入一定量的铜粉,写出离子方程式:                      

⑷C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为                     ,反应后溶于与过量化合物I反应的离子方程式为                  

⑸E在I中燃烧观察到的现象是                     

 

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(12分)综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质,其流程如下图所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,为除去这些杂质而得精盐,进行如下操作:①溶解;②加过量的BaCl2溶液;③加过量的NaOH溶液;④加过量的Na2CO3溶液;⑤             ;⑥加适量的盐酸;⑦      

(2)溶液Ⅱ中发生反应的化学方程式是:             

(3)Mg(OH)2沉淀中因混有Ca(OH)2,可选用___   ___   溶液进行洗涤以除之。

(4)高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)所得固体是氧化镁,试写出该反应的化学方程式________             __      

(5)若在母液中通入氯气可提取海水中的溴,反应的离子方程式为:_____     _______。

 

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有一铁的氧化物样品,用5 mol/L的盐酸140mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下0.56L Cl2,使亚铁离子全部变成Fe3+,则该氧化物可能的化学式为

 A.Fe2O3   B.Fe3O4   C.Fe4O3   D.Fe5O7

 

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下述实验能达到预期目的的是

编号

实验内容

实验目的

A

将SO2通入酸性KMnO4溶液中

证明SO2的水溶液具有弱酸性

B

向少量火柴头的浸泡液中滴加AgNO3、稀HNO3和NaNO2

验证火柴头含有氯元素

C

在淀粉-KI溶液中滴加少量市售食盐配置的溶液

真假碘盐的鉴别

D

在少量Fe(NO3)2试样加水溶解的溶液中,滴加稀H2SO4酸化,再滴加KSCN溶液

检验Fe(NO3)2试样是否变质

 

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