【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下:

已知:

2KOH+Cl2===KCl+KClO+H2O(條件:溫度較低)

6KOH+3Cl2===5KCl+KClO3+3H2O(條件:溫度較高)

2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH===2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O

回答下列問題:

1)該生產(chǎn)工藝應(yīng)在______________(填溫度較高溫度較低)情況下進(jìn)行,從綠色化學(xué)的角度考慮通入氯氣速率應(yīng)________(填較快較慢);

2)寫出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式_____________;

3)為了提高生活用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),自來水廠常使用高鐵酸鉀(K2FeO4)進(jìn)行消毒、凈化以改善水質(zhì),其原因是______

4)配制KOH溶液時,是在每100mL水中溶解61.6g KOH固體(該溶液的密度為1.47 g/mL),它的物質(zhì)的量濃度為____________(保留整數(shù));

5)在反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是__________

A.與反應(yīng)液I”中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO

BKOH固體溶解時會放出較多的熱量,有利于提高反應(yīng)速率

C.為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物

D.使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO

6)該工藝每得到1.98 kg K2FeO4,理論上消耗Cl2的物質(zhì)的量為___________mol。

【答案】溫度較低 較慢 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2 K2FeO4中鐵元素化合價為+6價,易得電子 10mol/L AC 15

【解析】

1)由工藝流程及③可知,利用FeNO33KClO制備K2FeO4,由信息②可知溫度較高KOHCl2反應(yīng)生成的是KClO3;

2)工業(yè)是利用電解飽和食鹽水制取氯氣;

3K2FeO4中鐵元素化合價為+6價,價態(tài)高;

4)根據(jù)n= 計算出氫氧化鉀的物質(zhì)的量,溶液質(zhì)量等于溶質(zhì)質(zhì)量與溶劑質(zhì)量之和,利用V= 計算溶液體積,再根據(jù)c== ,計算氫氧化鉀溶液的物質(zhì)的量濃度;

5)由工藝流程可知,反應(yīng)液I中有過量的Cl2反應(yīng),生成更多的KClO;

6)根據(jù)反應(yīng)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,可得關(guān)系式2K2FeO43Cl2,根據(jù)關(guān)系式可計算出氯氣的物質(zhì)的量;

1)由工藝流程及可知,利用FeNO33KClO制備K2FeO4,由信息可知溫度較高KOHCl2反應(yīng)生成的是KClO3,由信息可知,在低溫下KOHCl2反應(yīng)生成的是KClO.故選擇低溫較低,較慢;

故答案為:溫度較低;較慢;

2)工業(yè)是利用電解飽和食鹽水制取氯氣.反應(yīng)方程式為:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2

故答案為:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2;

3K2FeO4中鐵元素化合價為+6價,價態(tài)高,易得電子,表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,

故答案為:K2FeO4中鐵元素化合價為+6價,易得電子;

461.6gKOH固體的物質(zhì)的量為n===1.1mol,溶液的質(zhì)量為100mL×1g/mL+61.6g=161.6g,所以溶液的體積為v= ==,根據(jù)c= ,帶入上述數(shù)據(jù)可得氫氧化鉀溶液的物質(zhì)的量濃度為10mol/L;

故答案為:10mol/L;

5)由工藝流程可知,反應(yīng)液I中有過量的Cl2反應(yīng),加KOH固體的目的是與過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO;

A、與過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO,故A正確;

B、由信息②可知溫度較高KOHCl2反應(yīng)生成的是KClO3,不利用KClO生成、浪費原料,故B錯誤;

C、由工藝流程及③可知,利用FeNO33KClO制備K2FeO4,故C正確;

D、由信息可知,該條件下KClO3不能轉(zhuǎn)化為KClO,故D錯誤;

故選:AC;

6)根據(jù)反應(yīng)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,可得關(guān)系式2K2FeO43Cl2,1.98kgK2FeO4的物質(zhì)的量為10mol,根據(jù)關(guān)系式可知氯氣的物質(zhì)的量為15mol;

故答案為:15。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】下列說法不正確的是

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1)銅、銀、金在元素周期表中位于同一族相鄰周期,基態(tài)銅原子的價電子排布式為___。

2Na、O、S簡單離子半徑由大到小的順序為___。

3S2O32-離子結(jié)構(gòu)如圖所示,其中心硫原子的雜化軌道類型為___。

4Na3[Ag(S2O3)2]中存在的作用力有__。

A.離子鍵 B.共價鍵 C.范德華力 D.金屬鍵 E.配位鍵

5)在空氣中灼燒Ag2S生成AgSO2,SO2分子中硫原子的價層電子對數(shù)為__,其分子空間構(gòu)型為___。SO2易溶于水,原因是__。

6SO2具有較強(qiáng)的還原性,碳與熔融金屬鉀作用,形成的晶體是已知最強(qiáng)的還原劑之一,碳的某種晶體為層狀結(jié)構(gòu),鉀原子填充在各層之間,形成間隙化合物,其常見結(jié)構(gòu)的平面投影如圖所示,則其化學(xué)式可表示為___。

7)現(xiàn)在人們已經(jīng)有多種方法來測定阿伏加德羅常數(shù),X射線衍射法就是其中的一種,通過對金晶體的X 射線衍射圖像的分析,可以得出金晶體的晶胞屬于面心立方晶胞(與銅的晶胞相似)。若金原子的半徑為am,金的密度為ρg·cm3,金的摩爾質(zhì)量為Mg·mol1,試通過這些數(shù)據(jù)列出計算阿伏加德羅常數(shù)的算式___。

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請回答下列問題:

1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式: B___, C___, E___。

2AD 的化學(xué)方程式是_______________________。

3BD 的化學(xué)方程式是_______________________。

4)區(qū)分 E F 兩種固體的方法是:分別取等量的 E F 兩種固體少許于試管中,具體的操作現(xiàn)象和結(jié)論是_________________________。

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C. Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:

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(1)A_____________,B_____________;

(2)A與適量KCl恰好完全反應(yīng)的離子方程式:_______________________________ ,

過濾后濾液中的溶質(zhì)可能的用途_____________。

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