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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:159 题号:10328271
高铁酸盐是一种新型绿色净水消毒剂,热稳定性差,在碱性条件下能稳定存在,溶于水发生反应:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+3O2↑+8OH-。回答下列问题:
(1)工业上湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的工艺如图:

①Na2FeO4中铁元素的化合价为___,高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反应类型为___(填“氧化还原反应”、“复分解反应”或“化合反应”)。
②反应2加入饱和KOH溶液可转化析出K2FeO4,理由是__
(2)化学氧化法生产高铁酸钠(Na2FeO4)是利用Fe(OH)3、过饱和的NaClO溶液和NaOH浓溶液反应,该反应的化学方程式为___;理论上每制备0.5mol的Na2FeO4消耗NaClO的质量为___(保留小数点后1位)。
(3)采用三室膜电解技术制备Na2FeO4的装置如图甲所示,阳极的电极反应式为__。电解后,阴极室得到的A溶液中溶质的主要成分为___(填化学式)。

(4)将一定量的K2FeO4投入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中,测得剩余K2FeO4浓度变化如图乙所示,推测曲线I和曲线Ⅱ产生差异的原因是___

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐1】高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上以菱铁矿(主要成分是FeCO3及少量SiO2)为原料制备高铁酸钠的生产过程如图:
   
已知:Na2FeO4中在碱性环境中稳定存在。
请回答以下问题:
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为__;下列标志中应贴在盛装Na2FeO4容器上的是__
   
(2)菱铁矿粉碎的目的是__,写出“碱浸”过程中SiO2所发生反应的化学方程式为__
(3)操作1与操作2的实验名称均为____,步骤③的目的是将Fe2氧化成Fe3,其离子方程式为___
(4)高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用,解释净水原理为__
(5)已知4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2↑,将一定量的Na2FeO4投入到pH不同的工业污水中(污水中其余成分均相同),测得溶液中Na2FeO4浓度变化如图曲线Ⅰ、Ⅱ所示。试分析曲线Ⅰ比曲线Ⅱ对应的污水pH__(填“高”或“低”)。
   
2019-09-18更新 | 142次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
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解题方法
【推荐2】高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下:

请回答下列问题:
(1)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式___________
(2)在溶液Ⅰ中加入KOH固体的目的是________ (填编号)。
A.为下一步反应提供碱性的环境
B.使 KClO3 转化为 KClO
C.与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
D.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
(3) 从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3,KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为________。每制得59.4 克K2FeO4,理论上消耗氧化剂的物质的量为________mol。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,配平该反应的离子方程式:        FeO42-+        H2O=        Fe(OH)3(胶体) +        O2↑+        OH-___________
(5)从环境保护的角度看,制备K2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图所示。电解过程中阳极的电极反应式为_____________
2018-03-03更新 | 278次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
【推荐3】高铁酸钾(K2FeO4)为紫色固体,易溶于水,在KOH浓溶液中的溶解度较低,难溶于无水乙醇有机溶剂,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中不稳定(能产生O2),在碱性溶液中较稳定(碱性越强越稳定)。
(1)用如图所示的装置制备K2FeO4 (夹持装置略)。

①A为Cl2发生装置,写出A中反应的化学反应方程式___________
②B中盛装的液体是___________
③装置C中生成大量紫色固体,发生反应的化学方程式为___________
④向装置C中通入的Cl2不能过量,原因是___________
(2)测定高铁酸钾样品的纯度:
称取高铁酸钾样品,完全溶解于KOH稀溶液中,再加入足量亚铬酸钾溶液,反应后配成溶液;取上述溶液20.00mL于锥形瓶中,加入稀硫酸调至酸性,用硫酸亚铁铵溶液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液18.00mL。
已知测定过程中发生反应:


(未配平)。
计算K2FeO4样品的纯度(写出计算过程)。___________
2024-04-12更新 | 94次组卷
共计 平均难度:一般