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高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)在能源、环保等方面有着广泛的用途。干法、...

高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)在能源、环保等方面有着广泛的用途。干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

干法

Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物

湿法

强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液

 

(1)干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH满分5 manfen5.com2K2FeO4+3KNO2+2H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为             

(2)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:

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反应I的离子方程式为                        

反应II的化学方程式为                         

加入饱和KOH溶液的目的是                            

(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        ____        

 

(1)3∶1 (2)① 2OH– + Cl2=Cl– + ClO– + H2O ② 3NaClO +10NaOH +2Fe(NO3)3=2Na2FeO4 +3NaCl +6NaNO3 +5H2O (写离子方程式3ClO– + 10OH– + 2Fe3+=2FeO42– + 3Cl– + 5H2O同样给分) ③ 增大K+ 浓度,促进K2FeO4晶体析出 (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(有絮凝作用), 使水澄清 【解析】 试题分析:(1)Fe2O3+3KNO3+4KOH═2K2FeO4+3KNO2+2H2O,氮元素的化合价降低,铁元素的化合价升高,则KNO3为氧化剂,Fe2O3为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1;(2)根据流程确定混合物Ⅰ的组成为氯化钠、次氯酸钠以及氢氧化钠的混合物,经过反应②之后所得混合物II的组成有NaNO3、NaCl、NaOH、K2FeO4,从中分离出K2FeO4后,得到的副产品是NaNO3、NaCl、NaOH以及氢氧化钠. ①氯气与氢氧化钠反应生成的是氯化钠、次氯酸钠和水,离子反应方程式为,2OH– + Cl2=Cl– + ClO– + H2O;②ClO-在碱性条件下可将Fe3+氧化为FeO42-,反应方程式为,3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O;③加入饱和KOH溶液增大反应物K+的浓度,使平衡右移,促进K2FeO4晶体析出;(3)高铁酸钾(K2FeO4)在水中能消毒杀菌是因为有强氧化性,净水的原因是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。 考点:考查氧化还原反应,离子方程式的书写,化学平衡的移动。  
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考点分析:
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硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)是工业生产硫酸的废渣,利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的流程如下图所示:

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(1)硫铁矿烧渣焙烧时所添加的还原剂最有可能的是          (填字母)

A.铝       B.锌        C.碳

(2)酸浸、过滤后滤液中的主要成分是            

(3)反应的反应温度一般需控制在35以下,其目的是            

(4)空气中煅烧FeCO3生成产品b的化学反应方程式为            

(5)检验产品a中是否含有氯化物杂质的实验操作是:取少量产品a于试管中配成溶液,            

 

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为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体,设计了如图所示实验装置,a、b、c为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。

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请回答下列问题:

(1)装置A、D中发生反应的化学方程式为                                           

(2)实验前欲检查装置A的气密性,可以采取的操作是                   

(3)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,因此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是                    (用操作编号填写)

向A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;

待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置C中,待达到实验目的后,关闭止水夹b;

打开止水夹a和c,关闭止水夹b;

(4)实验时,装置C中的现象为                                    

(5)当D中产生                   现象时,可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2,而不是SO2

(6)装置D的作用为                                

 

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FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为111时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为

A.16           B  1:7        C.211            D.1625

 

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相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:

X2(g) 3Y2(g) 满分5 manfen5.com 2XY3(g)    H=-92.6 kJ·mol-1

实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:

容器

编号

起始时各物质物质的量/mol

达平衡时体系能量的变化

X2

Y2

XY3

1

3

0

放热 23.15 kJ

0.6

1.8

0.8

Q(Q0)

下列叙述不正确的是

A.容器中反应的平衡常数相等

B.容器中反应达到平衡时放出的热量为Q

C.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L-1

D.若容器体积为0.20 L,则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ

 

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镁电池毒性低、污染小,电压高而平稳,它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应原理为:

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下列说法正确的是(  )

A.放电时,Mo3S4发生氧化反应

B.放电时,负极反应式:Mo3S4+2xe-→Mo3S42x-

C.充电时,Mg2+向阴极迁移

D.充电时,阳极反应式:xMg2++2xe-→xMg

 

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