【題目】以硫鐵礦燒渣(主要成分Fe2O3、SiO2，少量的Fe3O4、Al2O3、MgO)生產(chǎn)安全高效的水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4)的工藝流程如下：

已知：FeO42﹣在強(qiáng)堿性溶液中穩(wěn)定，但在Fe(OH)3催化作用下會發(fā)生分解。

(1)“酸浸”時加入硫酸的量不宜過多的原因是_____。

(2)“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。

(3)在控制其他條件不變的情況下，探究保持Fe2(SO4)3和NaOH總質(zhì)量不變，改變其質(zhì)量比對K2FeO4產(chǎn)率的影響，實驗結(jié)果如圖所示，當(dāng)質(zhì)量比大于0.55時K2FeO4的產(chǎn)率下降的原因可能是_____。

(4)“過濾2”產(chǎn)生的濾渣的主要成分為_____(填化學(xué)式)，“過濾3”所得濾液中含有的陰離子有OH﹣、Cl﹣、SO42﹣、_____、_____(填化學(xué)式)。

(5)K2FeO4可將水中的H2S氧化為硫酸鹽，同時K2FeO4被還原為Fe(OH)3，則反應(yīng)時K2FeO4與H2S的物質(zhì)的量之比為_____。

【答案】可以減少“氧化”步驟中NaOH的用量 2Fe3++3ClO﹣+10OH﹣═2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O 當(dāng)硫酸鐵跟氫氧化鈉的質(zhì)量比增大到一定程度時，過多的Fe3+與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3，Fe(OH)3可以加速K2FeO4的分解，從而使K2FeO4的產(chǎn)率下降 Mg(OH)2 FeO42﹣ AlO2﹣ 8：3

【解析】

硫鐵礦燒渣(主要成分Fe2O3、SiO2，少量的Fe3O4、Al2O3、MgO)加入稀硫酸、過氧化氫，濾渣1為二氧化硅，濾液中含有鐵離子、氯離子和鎂離子，加入次氯酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液，混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，過濾除去氫氧化鎂，濾液中加入氫氧化鉀溶液實現(xiàn)高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀沉淀，冷卻結(jié)晶過濾得到高鐵酸鉀固體，上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，“過濾3”所得濾液中含有的陰離子有OH﹣、Cl﹣、SO42﹣、FeO42﹣、AlO2﹣，可用重結(jié)晶法提純，以此解答該題。

硫鐵礦燒渣(主要成分Fe2O3、SiO2，少量的Fe3O4、Al2O3、MgO)加入稀硫酸、過氧化氫，濾渣1為二氧化硅，濾液中含有鐵離子、氯離子和鎂離子，加入次氯酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液，混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，過濾除去氫氧化鎂，濾液中加入氫氧化鉀溶液實現(xiàn)高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀沉淀，冷卻結(jié)晶過濾得到高鐵酸鉀固體，上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，“過濾3”所得濾液中含有的陰離子有OH﹣、Cl﹣、SO42﹣、FeO42﹣、AlO2﹣，可用重結(jié)晶法提純，以此解答該題。

(1)為避免后續(xù)反應(yīng)消耗較多的氫氧化鈉，則“酸浸”時加入硫酸的量不宜過多；

(2)“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++3ClO﹣+10OH﹣═2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O；

(3)題給信息中FeO42﹣在強(qiáng)堿性溶液中穩(wěn)定，但在Fe(OH)3催化作用下會發(fā)生分解，由圖象可知，當(dāng)質(zhì)量比大于0.55時，過多的Fe3+與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3，Fe(OH)3可以加速K2FeO4的分解，從而使K2FeO4的產(chǎn)率下降；

(4)濾渣2含有氫氧化鎂，“過濾3”所得濾液中含有的陰離子有OH﹣、Cl﹣、SO42﹣、FeO42﹣、AlO2﹣；

(5)K2FeO4可將水中的H2S氧化為硫酸鹽，同時K2FeO4被還原為Fe(OH)3，反應(yīng)中Fe元素化合價由+6價降低為+3價，S元素化合價由﹣2價升高為+6價，則根據(jù)電子得失守恒可知K2FeO4與H2S的物質(zhì)的量之比為8：3。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液（富含Ca2+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等）來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴，他們設(shè)計了如下流程：

回答以下問題：

（1）操作Ⅱ的名稱：_____；要從橙色液體中分離出溴，所采取的操作需要的主要玻璃儀器除酒精燈、溫度計、冷凝管、牛角管（接引管）、錐形瓶外，還需要_____。

（2）已知試劑X是BaCl2溶液，Y是KOH溶液，則試劑Z的化學(xué)式為_____；檢驗SO42-已除盡的方法是_____。

（3）操作Ⅲ的具體操作步驟：將溶液D倒入_____中并置于三腳架上加熱，同時用玻璃棒不斷攪拌，直到_____時，停止加熱。

（4）某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置制取氧化劑并將其通入鹽湖苦鹵中。

裝置b在實驗中的作用是_____．若把上述裝置中的a、b作為氣體的發(fā)生、收集裝置，裝置c可任意改進(jìn)，則根據(jù)下列提供的藥品，用這套裝置還可以制取的氣體是_____。

①制NH3：濃氨水和堿石灰　 ②制SO2：Cu片和濃硫酸

③制NO：Cu片和稀硝酸 　④制O2：MnO2和雙氧水

若用上述裝置中的a、b制取并收集NO，應(yīng)將裝置b如何改進(jìn)：_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】無色氣體N2O4是一種強(qiáng)氧化劑，為重要的火箭推進(jìn)劑之一。N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ/mol。

(1)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中，下述現(xiàn)象能說明反應(yīng)達(dá)到平衡的是 _________。

a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)

b．體系顏色不變

c．氣體平均相對分子質(zhì)量不變

d．氣體密度不變

達(dá)到平衡后，保持體積不變升高溫度，再次到達(dá)平衡時，混合氣體顏色____(填 “變深”“變淺”或“不變”)，判斷理由_______。

(2)平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示，即K表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)[例如：p(NO2)＝p總×x(NO2)]。寫出上述反應(yīng)平衡常數(shù)Kp表達(dá)式 _______________________(用p總、各氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x表示)；影響Kp的因素_________________。

(3)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反應(yīng)速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則Kp為____(以k正、k逆表示)。若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度298 K、壓強(qiáng)100 kPa)，已知該條件下k正＝4.8×104 s－1，當(dāng)N2O4分解10%時，v正＝______________kPa·s－1。

(4)真空密閉容器中放入一定量N2O4，維持總壓強(qiáng)p0恒定，在溫度為T時，平衡時N2O4分解百分率為α。保持溫度不變，向密閉容器中充入等量N2O4，維持總壓強(qiáng)在2p0條件下分解，則N2O4的平衡分解率的表達(dá)式為__________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）實驗室用食鹽晶體與濃硫酸在微熱條件下反應(yīng)制取氯化氫氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____．

（2）氯化氫氣體的發(fā)生裝置應(yīng)該選擇裝置_____（填裝置的編號，下同）．由于氯化氫氣體有毒，所以實驗室用裝置D來收集氯化氫，則收集氯化氫時，氣體從_____管（填a或b）進(jìn)入．用水吸收多余的氯化氫氣體時，應(yīng)該選擇裝置_____，這是為了防止_____．

（3）要得到干燥的氯化氫氣體，還需要在制取和收集裝置之間插入一個干燥裝置D，此時D中裝入的液體應(yīng)該是_____．

（4）為了比較鹽酸溶液與氯化氫氣體性質(zhì)的不同之處，取兩支試管，一支滴入2～3mL鹽酸，另一支收集干燥的氯化氫氣體并塞好橡皮塞，然后各放入一片干燥的藍(lán)色石蕊試紙．觀察到的現(xiàn)象是_____．再取兩支試管，一支滴入2～3mL鹽酸，另一支收集干燥的氯化氫氣體并塞好橡皮塞，然后各放入一小塊鋅片．觀察到的現(xiàn)象是_____．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在0.5mol·L－1的NaHCO3溶液中滴入酚酞，溶液變紅。試回答有關(guān)問題：

（1）該溶液中HCO3-的電離程度__________(填“大于”、“小于”或“等于”)HCO3-的水解程度。溶液中Na＋、HCO3-、CO32-、H＋、OH－離子的濃度由大到小的順序為______________。

（2）某溫度下純水中的c(H+)= 2×10-7mol/L，則此時溶液中的c(OH-)=_________；若溫度不變，滴入稀鹽酸，使c(H+)= 5×10-4mol/L，則溶液中c(OH-)=____________，此時溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)= _________ 。

（3）物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol/L的下列溶液：①KNO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④HCl 、⑤CH3COOH、⑥NaOH 、⑦Ba(OH)2、⑧NH4Cl， pH 由大到小的順序為________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列反應(yīng)都有水參加，其中屬于氧化還原反應(yīng)，而水既不做氧化劑，又不做還原劑的是（ ）

A. Na2O + H2O = 2NaOH B. 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑

C. C12 + H2O = HC1O + HC1 D. C + H2O CO + H2 ↑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】苯乙酮是重要的化工原料，可由苯經(jīng)下述反應(yīng)制備：

實驗步驟如下：

實驗步驟如下：

步驟1：向如圖所示的三頸燒瓶中迅速加入13g粉狀無水AlCl3和16mL(14g，0.18mol)無水苯。在攪拌下將4mL(4.3g，0.04mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢滴加到三頸燒瓶中。加完后，待反應(yīng)稍緩和后在沸水浴中攪拌回流，直到不再有HCl氣體逸出為止。

步驟2：將反應(yīng)混合物冷卻到室溫，在攪拌下倒入18mL濃鹽酸和30g碎冰的燒杯中(在通風(fēng)櫥中進(jìn)行)，若仍有固體不溶物，可補(bǔ)加適量濃鹽酸使之完全溶解。將混合物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，分出有機(jī)層，水層用苯萃取兩次(每次8mL)。合并有機(jī)層，依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水洗滌，再用無水MgSO4干燥。

步驟3：先在水浴上蒸餾回收物質(zhì)A，然后在石棉網(wǎng)上加熱蒸去殘留的苯，稍冷后改用空氣冷凝管蒸餾收集195～202℃餾分，產(chǎn)量約4.1g。

(1)步驟1中攪拌回流時，冷凝水從_____(填“a”或“b”)端進(jìn)水，倒置漏斗的作用是_____。

(2)步驟2中水層用苯萃取兩次(每次8mL)，而不萃取一次(16mL)的目的是_____。用15mL10% NaOH溶液洗滌的目的是_____。

(3)步驟3中在水浴上蒸餾回收的物質(zhì)A為_____。

(4)本次實驗苯乙酮的產(chǎn)率為_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】砷化鎳可用于制作發(fā)光器件、半導(dǎo)體激光器、太陽能電池和高速集成電路。

（1）基態(tài)Ni原子的價電子排布式為 ___，基態(tài)As原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為 __ 形。

（2）第一電離能As ___Se(填“>”或“＜”) ，原因是____。As2O3(砒霜)是兩性氧化物，As2O3溶于鹽酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4還原生成AsH3。

（3）①AlH4-的中心原子的雜化方式為___，其空間構(gòu)型為____，寫出一種與AlH4-互為等電子體的分子的化學(xué)式___。

②AsH3分子中H—As—H鍵角__109.5°（填“>”、“=”或“＜”)。AsH3沸點低于NH3，其原因是____。

（4）有機(jī)砷是治療昏睡病不可缺少的藥物，該有機(jī)砷中存在的化學(xué)鍵的種類為____(填字母編號)。

a．離子鍵 b．σ鍵 c．π鍵 d．碳碳雙鍵

（5）砷化鎳激光在醫(yī)學(xué)上用于治療皮膚及粘膜創(chuàng)面的感染、潰瘍等，砷化鎳晶胞如圖所示，該晶胞密度ρ為____g·cm-3(列式即可，不必化簡)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列化學(xué)用語錯誤的是

A.氟化鈉的電子式：B.CO2的結(jié)構(gòu)式：O＝C＝O

C.硫化氫的電子式：D.CH3Cl的電子式

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同步練習(xí)冊答案