高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。濕法、干法制備高鐵酸鹽的原理如下表所示。
(1)工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的流程如下圖所示:
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濕法 | 強堿性介質(zhì)中,F(xiàn)e(NO3)3與NaClO反應(yīng)生成紫紅色高鐵酸鹽溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物 |
(共15分,除(1)③3分外其它每空2分)
(1)①減少高鐵酸鉀的溶解損失(2分)
②2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O(2分)
③3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O(3分)
④3(2分)
(2)①增大K+濃度,促進K2FeO4晶體析出(2分) ②。2分)
(3)3:1(2分)
解析試題分析:
(1)①鉀鹽易溶于水,用有機溶劑可以避免鉀鹽的損失
②氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉、和水。
③上一步反應(yīng)生成了次氯酸根,作為唯一的氧化劑氧化三價鐵離子生成氯離子和高鐵酸鹽。
④Ksp〔Fe(OH)3〕=c3(OH-)·c(Fe3+)算出,c(OH-)=10-11,根據(jù)pH的算法,pH=3.
(2)①Ksp〔K2FeO4〕=c2(K+)·c(FeO42-),故增加鉀離子濃度可以析出K2FeO4晶體。
②否則就用同樣類似的方法制備Na2FeO4了。
(3)N得到2個電子,F(xiàn)e 得到3個電子,所以N*3,F(xiàn)e *2,又因為是Fe2O3(重點是Fe2),故比例為3:1.
考點:考查氧化還原反應(yīng),以及非金屬單質(zhì)及其化合物,化學(xué)反應(yīng)原理等。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3359.26 kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH1=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
則ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示:
11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
60 mol CuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是________。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得,含磷各物種的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與pH的關(guān)系如下圖所示。
①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應(yīng)控制在________;pH=8時,溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為________。
②Na2HPO4溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是________(用離子方程式表示)。
(4)磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質(zhì)的量之比2:1反應(yīng)時,可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫蠻如下圖所示:
①酸性氣體是______________________(填化學(xué)式)。
②X的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
研究碳及其化合物的綜合利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。請運用相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)近年來,我國用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒儯浞磻(yīng)的化學(xué)方程式為:
C+ K2Cr2O7+ — CO2↑+ K2SO4 + Cr2(SO4)3+ H2O
①完成并配平上述化學(xué)方程式。
②在上述方程式上用單線橋標出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。
(2)高溫時,用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時,測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
②由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”電池,其裝置示意圖如圖1,該電池反應(yīng)的離子方程式為 。
圖1 圖2 圖3
(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K= 。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時間后,測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H 0(填“>”“<”或“=”)。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示,曲線I、II對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ KII(填“>” “<”或“=”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.用MnO2氧化密度為1.19 g·cm-3,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為36.5%的HCl溶液。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
(1)該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。
(2)用雙線橋法表示出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目 。
(3)8.7gMnO2能使 molHCl被氧化。
Ⅱ.在一定體積的18 mol/L的濃硫酸中加入過量銅片,加熱使之反應(yīng),若被還原
的硫酸為 0.9 mol。則濃硫酸的實際體積_________(填“大于”、“等于”或“小于”)100mL。若使剩余的銅片繼續(xù)溶解,可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液),則該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)黃鐵礦(FeS2)是制造硫酸的礦物原料,反應(yīng)歷程為FeS2→SO2→SO3→H2SO4,請寫出
SO2制備SO3反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用雙線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 ;
(2)下列酸在與黃鐵礦(FeS2)發(fā)生反應(yīng)時,其中S或N元素的化合價不會發(fā)生變化的是 ;
a.稀硫酸 b.稀硝酸 c.濃硫酸 d.濃硝酸
(3)從礦物學(xué)資料查得,自然界存在反應(yīng)14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,
該反應(yīng)的氧化劑為 ,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 NA;
(4)將(2)中反應(yīng)的產(chǎn)物溶于水后過濾(Cu2S不溶于水和稀酸),再將濾液滴入用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液中發(fā)現(xiàn)溶液褪色,已知反應(yīng)后錳元素呈+2價,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
磷單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。白磷可用于制備高純度的磷酸(磷酸結(jié)構(gòu)式為),三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”)是常用的水處理劑,次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳等等。
完成下列填空:
(1)磷元素原子核外最外層電子排布式為 。NaH2PO2中涉及到四種元素,它們的原子半徑由小到大的順序為 。
(2)氧原子核外有 種不同能量的電子。
(3)寫出與磷同周期的主族元素中,離子半徑最小的元素,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的電離方程式 。
(4)磷酸二氫鈉主要用于制革、處理鍋爐水及在食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)中作緩沖劑。其水溶液呈酸性的原因是_______________________________________________________。
(5)三聚磷酸可視為三個磷酸分子之間脫去兩個水分子的產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)式為 。三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”)是常用的水處理劑,其化學(xué)式為____________。
(6)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳。化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在一定條件下能發(fā)生如下反應(yīng):__Ni2++__H2PO2-+ →__Ni + ___H2PO3-+ 。請完成并配平上述反應(yīng)離子方程式。該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知氮元素有許多化合價,其化合價有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5
(1)下表是硝酸與某種金屬M在某些條件下反應(yīng)所得還原產(chǎn)物的關(guān)系:
金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時,無氣體產(chǎn)生,則此化學(xué)反應(yīng)中被還原的硝酸與參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比是____________。
(2)以氨作為燃料的固體氧化物(含有02-)燃料電池,具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)、能量效率高、無污染等特點,另外氨氣含氫量高,不含碳,易液化,方便運輸和貯存,是很好的氫源載體。其工作原理如圖所示,
①該電池工作時的總反應(yīng)為_______________________
②固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì),O2-移動方向為________(選填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a”)。
③該電池工作時,在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為________。
(3)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。如圖所示裝置可用于制備N2O5,寫出在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。
(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+ 2H2O,該反應(yīng)的還原劑是 ,當(dāng)1mol O2發(fā)生反應(yīng)時,還原劑所失電子的物質(zhì)的量為 mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是
(3)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag,食鹽水的作用為
(4)某化學(xué)小組在實驗中用濃硝酸和銅反應(yīng)制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃燒,其實驗裝置圖如下:
①按氣流方向連接各儀器接口,順序為a→______→______→______→______→f。
②已知二氧化氮和碳反應(yīng)生成兩種物質(zhì)的量比為1:1的有毒氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O反應(yīng)中。
(1) 元素被氧化,氧化產(chǎn)物是 ; 還原產(chǎn)物是 ;氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為
(2)用雙線橋法表示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況。
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