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高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂。其生产工艺如下: 回答下列问题: ...

高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:

回答下列问题:

(1)反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3,写出温度较高时反应的离子方程式____________

(2)在溶液I中加入NaOH固体的目的是_______(填字母)。

A.与反应液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的NaClO

B.NaOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率

C.为下一步反应提供碱性的环境

D.使NaClO3转化为NaClO

(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1为不同的温度下,不同质量浓度的Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4的生成率的影响。

工业生产中最佳温度为_______,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为_____

(4)反应③中的离子反应方程式为_________________;溶液Ⅱ中加入饱和KOH得到湿产品的原因是__________________

(5)高铁酸钾作为水处理剂是能与水反应其离子反应是:4FeO42-+l0H2O=4Fe(OH)3(胶体)十3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是:①_______________;②_______________

 

6OH-+3Cl2=ClO3- +5C1-+3H2O A、C 26℃ 6:5(或l.2:1) 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠要小 高铁酸钾中的铁为+6价具有强氧化性能杀菌消毒 水解产生氢氧化铁胶体具有吸附作用而净水 【解析】由题意及流程可知,先制备次氯酸钠,然后除去氯化钠,在碱性条件下次氯酸钠与硝酸铁发生反应生成高铁酸钠,高铁酸钠与氢氧化钾发生复分解反应得到高铁酸钾,经分离提纯后得到高铁酸钾晶体。 (1)温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3,反应的离子方程式为6OH-+3Cl2=ClO3- +5C1-+3H2O。 (2)在溶液I中加入NaOH固体的目的是,与反应液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的NaClO,并且为下一步反应提供碱性的环境,选 A、C。 (3)由图1可知,在26℃、Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的质量浓度分别为330g/L和275g/L时,高铁酸钾的生成率最高。所以,工业生产中最佳温度为26℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为6:5(或l.2:1)。 (4)反应③中的离子反应方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;溶液Ⅱ中加入饱和KOH得到湿产品的原因是高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠要小。 (5)高铁酸钾作为水处理剂是因为其能与水反应,离子方程式为4FeO42-+l0H2O=4Fe(OH)3(胶体)十3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是:①高铁酸钾中的铁为+6价具有强氧化性能杀菌消毒;②水解产生的氢氧化铁胶体具有吸附作用而净水。  
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(2017·武汉市高中毕业生五月模拟考试)草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:

(1) “550℃焙烧的目的是______________________

(2)“浸出液的主要成分是_____________________

(3) “钴浸出过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为_____________________

(4) “净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,其作用是___________________________(用离子方程式表示);再升温至80 ~ 85℃,加入Na2CO3溶液,调pH4.5,“滤渣1”主要成分的是_____________________

(5) “净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0−5mol /L,则滤液中 c(Mg2+)______________ [已知Ksp(MgF2) =7.35×10−11、Ksp(CaF2) =1.05×10−10]。

(6)为测定制得样品的纯度,现称取1.00 g样品,将其用适当试剂转化,得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0. 1000 mol/L KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液26.00 mL,则草酸钴样品的纯度为__________________

 

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以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:

(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________

(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。

已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃

硫去除率=(1—)×100%

①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于__________________

700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是______________________________________________________

(3)向过滤得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由_______________(填化学式)转化为_______________(填化学式)。

(4)“过滤得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2n(Fe2O3)=__________________

 

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某工厂用软锰矿主要为,含杂质和闪锌矿主要为ZnS,含杂质共同生产干电池的原料Zn,同时获得一些副产品,工艺流程如下:

已知:硫酸浸取液的主要成分为

浸取时发生的反应中,还原产物为______填化学式

净化除杂时,加入的物质X可能为______填选项字母

A.B.          

电解时,发生反应的化学方程式为______

,溶液中得到芒硝晶体,需要进行的实验操作有____________过滤、洗涤、干燥等

的传统生产工艺主要经历矿石焙烧、硫酸浸出、电解等过程,与传统工艺相比,该工艺流程的优点为______

已知:的电离常数pH______ 在废水处理领域中常用转化为MnS除去,向含有废水中通人一定量的气体,调节溶液的,当浓度为时,开始沉淀,则______已知:

 

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铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:

注:SiO2碱溶时转化为铝硅酸钠沉淀。

(1)“碱溶时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________

(2)过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________ (增大”、“不变减小”)。

(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________

(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________

(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_____________________

 

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高锰酸钾是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿主要成分为为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:

回答下列问题:

原料软锰矿与氢氧化钾按11的比例在烘炒锅中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是 __________________________________________

平炉中发生的化学方程式为 _______________________________

平炉中需要加压,其目的是 _______________________________

转化为的生产有两种工艺:

歧化法是传统工艺,即在溶液中通入气体,使体系呈中性或弱酸性,发生歧化反应,反应中生成 __________________写化学式

电解法为现代工艺,即电解水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为______________________________________________

电解法歧化法中,的理论利用率之比为______

高锰酸钾纯度的测定:称取样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀。取浓度为标准溶液,加入稀硫酸酸化,用溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为,该样品的纯度为_____________列出计算式即可,已知

 

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