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高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。工业...

高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,其生产工艺如下:

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主要反应为:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH = 2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O

Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。

(1)写出反应①的离子方程式:                                             

(2)从“混合物II”中分离出K2FeO4后,会有副产品,它们都是重要的化工产品,其中一种在工业上用作氯碱工业原料的物质是        

(3)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Ⅰ为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;图Ⅱ为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。

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                  图Ⅰ                                   图Ⅱ

根据上图分析:工业生产中最佳温度为                ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为                         

 

(1)Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O   (2)NaCl    (3)① 26         1.2 【解析】 试题分析:(1)氯气是酸性气体,能和烧碱溶液反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O。 (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,其中NaNO3作炸药,NaCl用作调味品或氯碱工业原料等。 (3)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,所以根据图像可知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=1.2。 考点:考查常见元素的单质及其化合物的综合应用以及图像分析与应用等
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考点分析:
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(1)含铬化合物有毒,对人畜危害很大。因此含铬废水必须进行处理才能排放。

已知:满分5 manfen5.com

在含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁,使+6价铬还原成+3价铬;再调节溶液pH在6~8之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去。

①写出Cr2O72—与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式                               

②完成用离子方程式表示溶液pH不能超过10(即c(OH)≥1×10—4mol·L—1)的原因为Cr(OH)3 + OH         +2H2O。

(2)在硝酸工业生产吸收塔中,将硝酸生产中排出的尾气(体积分数:含0.5% NO、1.5% NO2)用纯碱溶液完全吸收,完成反应方程式:NO+3NO2+2Na2CO3=3NaNO2+NaNO3+2     ,该反应中能用纯碱代替氢氧化钠溶液发生反应的原因是利用了Na2CO3水解呈现的      性。

(3)一定浓度的HF和Al2(SO4)3混合液中,铝的各种微粒含量ƒ随pH的分布曲线如图示。用NaOH使混合液的pH从5调整到7,完成有关反应的离子方程式为:

___________+3OH=Al(OH)3↓+2F;__________+3OH=Al(OH)3↓+3F

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从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。

方案甲:

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方案乙:

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(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案       ,理由是     方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾。

(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________ _      ______

(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:

①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g

②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。通过计算测知该晶体的化学式是              

(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :

2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3=2 CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2

测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3 溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO42溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO42溶液。有关反应的离子方程式为:Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl ,Ce4+ + Fe 2+ =Fe 3+ + Ce3+

    计算上述样品中CuCl的质量分数为           

 

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溴被称为“海洋元素”。已知Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。实验室模拟从海水中提取溴的主要步骤为:

步骤1:将海水蒸发浓缩除去粗盐

步骤2:将除去粗盐后的母液酸化后,通入适量的氯气,使Br转化为Br2

步骤3:向步骤2所得水溶液中通入热空气或水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中

步骤4:再向该容器中通入适量的氯气,使Br转化为Br2

步骤5:用四氯化碳萃取溴单质,经分液、蒸馏得粗溴。

(1)步骤3中的反应的离子方程式                                             

(2)步骤2中已经制得了溴,还要进行步骤3和步骤4的原因是       溴元素。

(3)步骤5中萃取和分液所需要的主要玻璃仪器为          

(4)可用如图实验装置精制粗溴。

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①图中冷却水应从B的   口进入(填“a”或“b”) 。

②C中加冰的目的是降温,减少溴的       

 

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为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下左图实验方案,用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。

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请回答:

(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是         ,该操作中除用到烧杯和玻璃棒外,还必须用到的玻璃仪器有         

(2)溶液A中的离子主要有Na、OH        ;试剂X是             

(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如上右图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。一段时间后,

观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是(用离子方程式表示)                   ;为了避免固体C减少,改进的措施是在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个盛有饱和          溶液的洗气瓶。

(4)从溶液E中获得绿矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)         、冷却结晶、过滤洗涤。

 

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氧化二氯是黄棕色具有强烈刺激性的气体。它的熔点-116℃,沸点3.8℃.氧化二氯不稳定,接触一般有机物易爆炸;它易溶于水(1∶100)同时反应生成次氯酸溶液。制取少量氧化二氯,是用干燥的氧化汞与氯气反应(还生成HgO·HgCl2)。装置如图,仅铁架台和夹持仪器已略去。

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部分物质的有关物理数据如下:

化学式

熔点(单位:℃)

沸点(单位:℃)

N2

-209.86

-195.8

O2

-218.4

-183

CO2

-57

/

NH3

-77.3

-33.35

Cl2

-101

-34.6

 

试回答:

(1)A中深色固体与无色液体制备气体的离子方程式:                                 

(2)B中盛有液体c是饱和             ,C中的液体d是浓硫酸。

(3)氧化二氯制备出之后,要冷却为固态才便于操作和贮存,则E中的保温瓶中盛有致冷剂,它应是

                  (在干冰、冰水、液态空气、液氨中选择)。在E的内管得到的Cl2O中可能含有的主要杂质是反应物中过量的          

(4)装置D、E间的连接方式与A、B、C间的连接方式有明显的区别,这区别是D、E中无       管、塞,用这些不同的连接方式的主要理由是氧化二氯接触有机物而        

 

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试题属性

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