【題目】K2FeO4是一種集氧化、吸附、絮凝、消毒、殺菌、除臭等功能于一體的綠色高效水處理劑,已成為多個領域不可短缺的物質之一,工業(yè)制備工藝如圖所示,回答下列問題:
(1)在濕法制備Na2FeO4工藝中,請寫出氯堿工業(yè)過程中用惰性電極電解飽和NaCl溶液的離子方程式:___;NaClO與FeCl3在堿性條件下制備Na2FeO4的反應中被氧化的原子與被還原的原子個數比為____;可循環(huán)使用的物質為___(任寫一種)。
(2)電解法制備Na2FeO4工藝中,陽極材料為鐵平板,在使用前要經過粗砂和細砂打磨拋光,其目的為____;鈦合金材料作陰極,電解質溶液為NaOH溶液,請寫出陽極電極反應式:____。
(3)干法制備Na2FeO4工藝是最早發(fā)現(xiàn)的制備工藝,請寫出NaClO固體、Fe(NO3)3·9H2O晶體、NaOH固體在高溫熔融的條件下制備Na2FeO4的化學方程式:_____。
(4)請寫出由Na2FeO4制備K2FeO4的化學方程式:____;請說明該反應能發(fā)生的原因:____。
(5)粗K2FeO4提純時用-5℃飽和KOH的原因____;K2FeO4是綠色水處理劑,能對水起到殺菌、消毒,又能起到凈水的作用,其原因為_____。
【答案】2Cl+2H2O2OH+Cl2↑+H2↑ 2∶3 NaCl或NaOH或KOH 除去電極(陽極材料鐵平板)表面的油漆或氧化膜 Fe-6e+8OH=FeO42-+4H2O 2Fe(NO3)3·9H2O+10NaOH+3NaClO2Na2FeO4+3NaCl+23H2O+6NaNO3 Na2FeO4+2KOH=K2FeO4↓+2NaOH K2FeO4在堿性溶液中的溶解度比Na2FeO4小得多,故可沉淀析出 降低K2FeO4溶解度,減少產品的損耗 K2FeO4有強的氧化性,對水能起到殺菌、消毒的作用,發(fā)生反應后生成的Fe3+發(fā)生水解形成Fe(OH)3膠體,有絮凝作用,又能達到凈水的目的
【解析】
(1)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水屬于放氫生堿型,離子方程式為2Cl+2H2O2OH+Cl2↑+H2↑,NaClO與FeCl3制備Na2FeO4,應該是NaClO把FeCl3氧化成Na2FeO4,氯降低2價,鐵升高3價,被氧化的原子與被還原的原子個數比為2∶3;生成粗K2FeO4時生成了NaOH,可用于循環(huán)制備NaClO;制備NaClO時有NaCl生成,NaCl可用于循環(huán)制備NaOH;K2FeO4提純后的KOH可用于制取粗K2FeO4。
(2)鐵平板在放置過程中,表面會有油污,或被氧化,在使用前要經過粗砂和細砂打磨拋光是除去表面的油漆或氧化膜。電解質溶液為NaOH溶液,鐵做陽極,生成Na2FeO4,陽極反應式為:Fe-6e+8OH=FeO42-+4H2O。
(3)反應物產物都已給出,根據Fe從+3價升高到+6價,Cl從+1價降到-1價,利用化合價升降守恒配平方程式:2Fe(NO3)3·9H2O+10NaOH+3NaClO2Na2FeO4+3NaCl+23H2O+6NaNO3。
(4)從工藝流程可以看出加入KOH,Na2FeO4轉變成K2FeO4,所以反應為Na2FeO4+2KOH=K2FeO4↓+2NaOH;K2FeO4在堿性溶液中的溶解度比Na2FeO4小得多,故可沉淀析出。
(5)溫度越低,K2FeO4溶解度越。K2FeO4有強的氧化性,能使蛋白質變性,對水有殺菌、消毒的作用,發(fā)生反應后生成的Fe3+能發(fā)生水解形成Fe(OH)3膠體,有絮凝作用,又能達到凈水的目的。
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【題目】(1)已知常溫常壓下:
①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g) △H=-359.8kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-556.0kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ·mol-1
寫出體現(xiàn)甲醇燃燒熱的熱化學方程式為________________________________。
(2)某溫度時,將2 mol CO與5 mol H2的混合氣體充入容積為2 L的密閉容器中,在催化劑的作用下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
①經過5 min后,反應達到平衡,此時轉移電子6 mol。該反應的平衡常數為________。v(H2)=________ mol/(L·min)。若保持體積不變,再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH,此時v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在其他條件不變的情況下,再增加2 mol CO與5 mol H2,達到新平衡時,CO的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③下列不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。
a.CH3OH的質量不變 b.混合氣體的平均相對分子質量不再改變 c.v逆(CO)=2v正(H2) d.混合氣體的密度不再發(fā)生改變
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【題目】在如圖所示的串聯(lián)裝置中,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,但若向其中一個燒杯加水,則燈泡會亮起來:
則:(1)加水的燒杯為__________。
(2)寫出下列離子方程式:
硝酸銅溶液與氫氧化鉀溶液混合_________,稀硫酸溶液與碳酸鈉溶液混合_________
(3)若在A燒杯中加入Ba(OH)2溶液后,溶液的導電性________。(填“變強”“變弱”“不變”)
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【題目】用系統(tǒng)命法寫出下列物質名稱或結構簡式
(1)__________;
(2)____________;
(3)___________;
(4)____________;
(5)2,6-二甲基-4-乙基辛烷_______;
(6)2-甲基-1-戊烯____________;
(7)3-甲基-1-丁炔:___________________。
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【題目】鋁是地殼中含量最多的金屬元素,它性能穩(wěn)定,供應充足,鋁—空氣電池具有能量密度高、工作原理簡單、成本低、無污染等優(yōu)點。鋁—空氣電池工作原理示意圖如圖:
下列說法錯誤的是
A. 若是堿性電解質溶液中,則電池反應的離子方程式為:4Al+3O2+6H2O+4OH=4Al(OH)4-
B. 若是中性電解質溶液中,則電池反應的方程式為:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
C. 如果鋁電極純度不高,在堿性電解質溶液中會產生氫氣
D. 若用該電池電解氯化鈉溶液(石墨作電極),當負極減少5.4g時,陽極產生6.72L氣體
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【題目】下表是元素周期表的一部分,除標出的元素外,表中的每個編號表示一種元素,請根據要求回答下列問題。
(1)元素④的符號是_______;②的最高價氧化物對應水化物的化學式為_______;⑤和⑥兩種元素原子半徑的大小關系:⑤_____⑥(填“>”或“<”);
(2)①和②兩種元素金屬性強弱關系:①_____②(填“>”或“<”);
(3)①的最高價氧化物的水化物與元素③的單質反應的化學方程式為:___________。
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【題目】下列關于有機物的說法正確的是( )
A. 乙醇和丙三醇互為同系物
B. 環(huán)己烯()分子中的所有碳原子共面
C. 分子式為C5H10O2,且屬于酯的同分異構體共有9種(不考慮立體異構)
D. 二環(huán)己烷( )的一氯代物有3種結構(不考慮立體異構)
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【題目】某工廠的氨氮廢水中主要含有,可用電化學氧化法加以處理。
(1)圖1是電化學氧化法的原理示意圖。a的電極反應式是_____________。
(2)研究顯示,其他條件不變時,不同下氨氮的去除量如圖2所示。已知:與相比,在電極表面的吸附效果更好。結合平衡移動原理和圖中數據,解釋從5到9時氨氮去除量增大的原因:______________。
(3)在電解廢水的過程中,會經歷“”的過程。其他條件相同、的濃度不同時,廢水中氨氮脫除效率的實驗結果如下:
的濃度/() | 400 | 100 |
電解時間/h | 0.5 | 0.5 |
氨氮脫除效率/() | 2.40.8 |
①其它條件相同、適當提高的濃度,可以顯著增大廢水中的脫除效率。
用化學用語解釋原因:____________、。
②圖2中,時,廢水中去除量下降,可能的原因是:_______________。
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【題目】X、Y、Z是第ⅠA~ⅦA族的三種非金屬元素,它們在元素周期表中的位置如圖所示,試回答下列問題。
(1)X元素單質的化學式是________。
(2)Y元素的原子結構示意圖是____________,Y與Na所形成化合物的電子式為________________________。
(3)Z元素的名稱是________,從元素原子得失電子的角度看,Z元素具有________性;若從Z元素在元素周期表中所處位置看,它具有這種性質的原因是_________________________,其價電子排布式為__________。
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