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17.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑,比C12、O3、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng),無(wú)二次污染.工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉,然后在低溫下,向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和,使高鐵酸鉀析出.
(1)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)體系有六種微粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O.
①寫(xiě)出并配平濕法制備高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O
②低溫下,在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),說(shuō)明了什么問(wèn)題相同條件下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小
(2)干法制備高鐵酸鉀的主要反應(yīng)為:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑.
①該反應(yīng)中的氧化劑是Na2O2,還原劑是Na2O2、FeSO4,每生成l molNa2FeO4轉(zhuǎn)移5mol電子.
②簡(jiǎn)要說(shuō)明K2FeO4作為水處理劑時(shí)所起的作用高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,且消毒過(guò)程中自身被還原成鐵離子,鐵離子水解氫氧化鐵膠體能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì).

分析 (1)①濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)時(shí),F(xiàn)e(OH)3失電子被氧化生成K2FeO4,則C1O-作氧化劑被還原生成C1-,氫氧化鐵必須在堿性條件下存在,所以該反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行,再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式;
②至飽和可析出高鐵酸鉀,與溶解度有關(guān);
(2)該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?6價(jià)、O元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)、-2價(jià),得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑、失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑,再結(jié)合Na2FeO4和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算.

解答 解:(1)①濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)時(shí),F(xiàn)e(OH)3失電子被氧化生成K2FeO4,則C1O-作氧化劑被還原生成C1-,氫氧化鐵必須在堿性條件下存在,所以該反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行,該離子反應(yīng)為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O,
故答案為:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O;
②低溫下,在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),說(shuō)明相同條件下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小,
故答案為:相同條件下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小;
(2)該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?6價(jià)、O元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)、-2價(jià),
①得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑、失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑,所以Na2O2是氧化劑、Na2O2、FeSO4是還原劑,根據(jù)Na2FeO4和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知,每生成l mol Na2FeO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5mol,
故答案為:Na2O2;Na2O2、FeSO4;5;
②K2FeO4中Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià),具有強(qiáng)氧化性,且還原產(chǎn)物鐵離子能水解氫氧化鐵膠體,膠體具有吸附性能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì),
故答案為:高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,且消毒過(guò)程中自身被還原成鐵離子,鐵離子水解氫氧化鐵膠體能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì).

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng),為高頻考點(diǎn),把握習(xí)題中的信息及反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,題目難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.25g質(zhì)量分?jǐn)?shù)68%的H2O2水溶液中含氧原子數(shù)目為NA
B.0.1mol•L-1 NH4Cl溶液中含有NH4+的數(shù)目小于0.1NA
C.100mL 12mol•L-1 的濃HNO3與過(guò)量Cu反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.6NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L由C2H4和C3H4 組成的混合氣體中含有氫原子的數(shù)目為2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增,A、B、C、D位于短周期.A是原子半徑最小的元素;B的基態(tài)原子中電子占有三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數(shù)相 同;D原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍;E有“生物金屬”之稱(chēng),E4+和氬原子的核外 電子排布相同.A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體,A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)之比為1:1的化合物N是常見(jiàn)的有機(jī)溶劑.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)元素符號(hào)表示):
(1)A2D2分子的電子式為,E的基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d24s2
(2)A、B、C、D四種元素中電負(fù)性大小順序的是O>N>C>H.
(3)單質(zhì)B與C的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液微熱反應(yīng),其化學(xué)方程為C+4HNO3(濃)_CO2↑+4NO2↑+2H2O.
(4)下列敘述正確的是ad(填序號(hào)).
a.M是極性分子,N是非極性分子 b.M和BD2分子中的中心原子均采用sp2雜化
c.N分子中含有6個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵 d.BD2晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低
(5)已知:①E的一種氧化物Q,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示
②已知:
Q(s)+2Cl2(g)═ECl4(l)+D2(g)△H=+140kJ•mol-1
2B(s)+D2(g)═2BD(g)△H=-221kJ•mol-1 
寫(xiě)出物質(zhì)Q和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)ECl4(l)和BD氣體的熱化學(xué)方程式:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ/mol
(6)在0.5L的密閉容器中,一定量的C2和A2進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
t/℃200300400
KK1K20.5
C2(g)+3A2(g)═2CA3(g)△H<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表.請(qǐng)回答下列問(wèn)題.
①試比較K1,K2的大小,K1>K2(填寫(xiě)“>”、“=”或“<”).
②在400℃,當(dāng)測(cè)得CA3和C2、A2的物質(zhì)的量分別為3mol和1mol、2mol時(shí),則該反應(yīng)的 v(C2>v(C2(填寫(xiě)“>”、“=”或“<”)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.二甲醚(CH3OCH3)被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料,它清潔、高效,具有優(yōu)良的環(huán)保性能.四川是利用天然氣生產(chǎn)二甲醚的重要基地之一.請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)與二甲醚相對(duì)分子質(zhì)量相等且元素種類(lèi)相同的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是:C2H5OH.
(2)二甲醚可由合成氣(CO+H2)在一定條件下制得.用合成氣制二甲醚時(shí),還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無(wú)機(jī)化合物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是:3CO+3H2=CH3OCH3+CO2或2CO+4H2=CH3OCH3+H2O.
(3)以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池.該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O.
(4)制備二甲醚的合成氣可由甲烷與水蒸氣或二氧化碳經(jīng)高溫催化反應(yīng)制得.合成氣除制二甲醚外,還可用于冶煉金屬,用它冶煉鐵的生產(chǎn)過(guò)程如圖所示:
①在催化反應(yīng)室中進(jìn)行的反應(yīng)均為可逆反應(yīng),增大體系的壓強(qiáng)對(duì)甲烷轉(zhuǎn)化率的影響是減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”).
②若有x m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的甲烷進(jìn)入燃燒反應(yīng)室,生成5ykg的鐵,最多可產(chǎn)生合成氣12(x+y)m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22.下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.X、Y、Z三種元素最低價(jià)氫化物的沸點(diǎn)依次升高
B.由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價(jià)鍵
C.物質(zhì)WY2、W3X4均有熔點(diǎn)高、硬度大的特性
D.T元素的單質(zhì)不具有半導(dǎo)體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列各指定原子序數(shù)的元素,不能形成AB2型化合物的是( �。�
A.6和8B.16和12C.12和9D.16和8

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

9.下列物質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng),水既不是氧化劑又不是還原劑的是( �。�
A.氯氣B.過(guò)氧化鈉C.氟氣D.金屬鉀

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)為CH3-CH=CH-CH2OH,它不可能發(fā)生的反應(yīng)是(  )
A.與氫氧化鈉溶液反應(yīng)B.使溴的四氯化碳溶液褪色
C.與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣D.使高錳酸鉀溶液褪色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.已知BaSO4(s)?Ba2+(aq)+SO4 2-(aq),25℃時(shí)Ksp=1.07×10-10,且BaSO4的隨溫度升高而增大.如圖所示,有T1、T2不同溫度下兩條BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線,則下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.溫度為T(mén)1時(shí),在T1曲線上方區(qū)域任意一點(diǎn)時(shí),均有BaSO4沉淀生成
B.蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點(diǎn)變?yōu)門(mén)1曲線上a、b之間的某一點(diǎn)
C.升溫可使溶液由b點(diǎn)變?yōu)閐點(diǎn)
D.T2>25℃

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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