高鐵酸鉀是一種新型高效多功能水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn)，反應(yīng)原理為：
①在堿性條件下，利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
②Na2FeO4與KOH反應(yīng)生成K2FeO4：Na2FeO4 + 2KOH＝K2FeO4 + 2NaOH
主要的生產(chǎn)流程如下：

（1）加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH時需用pH試紙粗略測試pH以控制加入鹽酸的量。實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測定溶液pH的操作是                                                                    。
（2）流程圖中“轉(zhuǎn)化”（反應(yīng)③）是在某低溫下進(jìn)行的，說明此溫度下Ksp（K2FeO4）     Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”或“＝”）。
（3）反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。
圖1為不同的溫度下，F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對K2FeO4生成率的影響；
圖2為一定溫度下，F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時，NaClO濃度對K2FeO4生成率的影響。

工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為    ℃，此時Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為    。
（4）K2FeO4在水溶液中易“水解”：4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提純”K2FeO4中采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用       溶液（填序號）。

A．H2OB．CH3COONa、異丙醇C．NH4Cl、異丙醇D．Fe(NO3)3、異丙醇
（5）K2FeO4處理水時，不僅能消毒殺菌，還能除去水體中的H2S、NH3等，生成的Fe(OH)3膠體還能吸附水中的懸浮雜質(zhì)。根據(jù)污染物的實(shí)際情況向水中加入適量的K2FeO4將污染物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)，試寫出K2FeO4處理含有NH3污水時與NH3反應(yīng)的離子方程式                                  。

（12分，每空2分）（1）取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液，點(diǎn)在pH試 紙上，半分鐘后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照  （2）＜ （3）①26  6:5 （4）B
（5）2FeO42-+2NH3+2H2O＝2Fe(OH)3(膠體)+N2↑+ 4OH-
或（2FeO42-+2NH3·H2O＝2Fe(OH)3(膠體)+N2↑+ 4OH-）（把膠體寫成↓也可。）

解析試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測定溶液的pH值的正確操作是取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液，點(diǎn)在pH試紙上，半分鐘后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照即可。
（2）由流程圖可知，“轉(zhuǎn)化”（反應(yīng)③）是Na2FeO4→K2FeO4，該轉(zhuǎn)化是在某低溫下進(jìn)行的，根據(jù)沉淀更容易向生成更難溶的方向進(jìn)行可知，此溫度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，所以Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4）。
（3）由圖1可知，在Fe(NO3)3濃度一定時，溫度在26℃時，K2FeO4的生成率最高，故工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為26℃。由圖1可知，F(xiàn)e(NO3)3濃度在330g/L時，K2FeO4的生成率最高。由圖2可知，NaClO在2575g/L時，K2FeO4的生成率最高，所以Fe（NO3）3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為330g/L:275g/L＝6:5。
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解呈堿性，應(yīng)選擇堿性非水溶液抑制K2FeO4水解，進(jìn)行洗滌。A、H2O不能抑制水解，且容易損失，故A錯誤；B、CH3COONa溶于水水解顯堿性、異丙醇，能抑制水解，減少洗滌損失，故B正確；C、NH4Cl溶于水水解顯酸性，不能抑制水解，促進(jìn)水解，故C錯誤；D、Fe(NO3)3溶于水水解顯酸性，不能抑制水解，促進(jìn)水解，故D錯誤，答案選B。
（5）向含有NH3污水中加入適量的K2FeO4將污染物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)，則該無毒的物質(zhì)是氮?dú)猓哞F酸鉀的還原產(chǎn)物是氫氧化鐵，其中氮元素的化合價從－3價升高到0價，失去3個電子。鐵元素的化合價從＋6價降低到＋3價，得到3個電子，因此氧化劑高鐵酸鉀與還原劑氨氣的物質(zhì)的量之比是1：1，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的離子方程式為2FeO42-+2NH3+2H2O＝2Fe(OH)3(膠體)+N2↑+ 4OH-或（2FeO42-+2NH3·H2O＝2Fe(OH)3(膠體)+N2↑+ 4OH-）。
考點(diǎn)：考查pH試紙使用；制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計；化學(xué)平衡的影響因素；難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)；氧化還原反應(yīng)方程式的配平；

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：填空題

鍶(Sr)是人體必需的微量元素，其單質(zhì)和化合物的化學(xué)性質(zhì)與鈣、鋇的相似。實(shí)驗(yàn)室用含碳酸鍶的廢渣(含SrCO3 38.40%，SrO12.62%，CaCO3 38.27%，BaCO3 2.54%，其它不溶于硝酸的雜質(zhì)8.17%)制備硝酸鍶粗品的部分實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）市售濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%，密度為1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，還需要查閱的數(shù)據(jù)是      ，若配制過程中不使用天平，則必須要計算的數(shù)據(jù)是          ，必須要使用的儀器是               。
已知兩種鹽的溶解度(g/100 g水)如下表

溫度/℃物質(zhì)
0
20
30
45
60
80
100
Sr(NO3)2
28.2
40.7
47
47.2
48.3
49.2
50.7
Ca(NO3)2·4H2O
102
129
152
230
300
358
408
 
（2）由浸取后得到的混合物制備硝酸鍶粗品的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：過濾、       、      、洗滌，干燥。
已知，硝酸鈣能溶于有機(jī)溶劑A中。式量：Sr(NO3)2–212、Ba(NO3)2–261、Ca(NO3)2–164
（3）制得的硝酸鍶粗品中含少量Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等雜質(zhì)。測定硝酸鍶純度的實(shí)驗(yàn)如下：稱取5.39g硝酸鍶樣品，加入足量的有機(jī)溶劑A，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，剩余固體5.26g，將此固體配成250 mL的溶液，取出25.00 mL，調(diào)節(jié)pH為7，加入指示劑，用濃度為0.107mol/L的碳酸鈉溶液滴定至終點(diǎn)，消耗碳酸鈉溶液22.98mL。
滴定過程的反應(yīng)：Sr2＋＋CO32－→ SrCO3↓　　Ba2＋＋CO32－→ BaCO3↓
①滴定選用的指示劑為             ，滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為           。
②該硝酸鍶粗品中，硝酸鍶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為           （小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）。若滴定前樣品中Ca(NO3)2沒有除盡，所測定的硝酸鍶純度將會           (填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

有一固體混合物，可能由NaI、KCl、Na2CO3、Na2SO4、CaCl2、Cu(NO3)2中的一種或幾種組成，為了檢驗(yàn)所含的物質(zhì)，做了以下實(shí)驗(yàn)：
①取少許固體溶于水，得到無色透明溶液；
②往此溶液中滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成；
③過濾，往沉淀中加入足量的稀硝酸，發(fā)現(xiàn)沉淀沒有全部溶解且有無色無味的氣體生成。
④往濾液中加入足量的新制的氯水，再加入少許汽油，振蕩，靜置，上層液體呈紫紅色。
（1）試判斷：固體混合物中肯定含有                                 ，
一定沒有                                         ，
可能含有                                         。
（2）對可能含有的物質(zhì)，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以進(jìn)一步檢驗(yàn)。
                                                                      。
（3）實(shí)驗(yàn)④中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于                  反應(yīng)（填反應(yīng)類型），主要實(shí)驗(yàn)操作名稱叫               。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

下表是四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）：

 
 		NaNO3
 		KNO3
 		NaCl
 		KCl
 
10℃
 		80.5
 		21.2
 		35.7
 		31.0
 
100℃
 		175
 		246
 		39.1
 		56.6
 
 
（假設(shè)：鹽類共存時不影響各自的溶解度，分離晶體時，溶劑的損耗忽略不計）
某同學(xué)設(shè)計用物質(zhì)的量之比為1∶1的硝酸鈉和氯化鉀為原料，加入一定量的水制取硝酸鉀的實(shí)驗(yàn)，其流程如下圖所示：

（1）在①和②的實(shí)驗(yàn)過程中，需要控制的關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)條件是______________________，在上述晶體中，______（填“A”或“C”）應(yīng)為硝酸鉀晶體。
（2）在①的實(shí)驗(yàn)過程中，需要進(jìn)行的操作依次是________________、________________、_____________。
（3）粗產(chǎn)品中可能含有雜質(zhì)離子_______________________，檢驗(yàn)其中一種離子的方法是________________________________________________________________________。
（4）為了洗滌所得的硝酸鉀晶體，下列溶劑可用作洗滌劑的是___________（填編號）。
a．熱水         b．冰水        c．95%的酒精        d．四氯化碳
（5）如取34.0g硝酸鈉和29.8g氯化鉀，加入70g水，在100℃蒸發(fā)掉50g水，維持該溫度，過濾，析出晶體的質(zhì)量為_______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

多晶硅（硅單質(zhì)的一種）被稱為“微電子大廈的基石”，制備中副產(chǎn)物以SiCl4為主，它環(huán)境污染很大，能遇水強(qiáng)烈水解，放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉（主要成分為BaCO3，且含有鐵、鎂等離子），制備BaCl2 ? 2H2O，工藝流程如下：

已知： ① 常溫下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分別是3.4、12.4；
② BaCO3的相對分子質(zhì)量是197； BaCl2 ? 2H2O的相對分子質(zhì)量是244；
（1）SiCl4發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________
（2）高溫下，SiCl4 (g) 用H2還原可制取純度很高的硅，當(dāng)反應(yīng)中有1mol電子轉(zhuǎn)移時吸收
59 kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________________
（3）加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=7的作用是：
①使BaCO3轉(zhuǎn)化為BaCl2     ②_______________________________
（4）生成濾渣A的離子方程式________________________________________
（5）BaCl2濾液經(jīng)__________、_________、過濾、洗滌，再經(jīng)真空干燥后得到BaCl2 ? 2H2O
（6）10噸含78.8% BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2 ? 2H2O___________噸。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。
從廢料中回收氧化鈷（CoO）的工藝流程如下：

（1）過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應(yīng)的離子方程式為                  。
（2）過程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為（產(chǎn)物中只有一種酸根）                    。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時，也可用鹽酸浸出鈷，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸，請從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因_______________。
（3）過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時起重要作用，請寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________。
（4）碳酸鈉溶液在過程III和IV中所起作用有所不同，請寫出在過程IV中起的作用是
____________________________________________________________。
（5）在Na2CO3溶液中存在多種粒子，下列各粒子濃度關(guān)系正確的是______（填序號）。

A．c(Na+) = 2c(CO32-) B．c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)
C．c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+) D．c(OH-) - c(H+)＝c(HCO3-) + 2c(H2CO3)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

重鉻酸鉀（K2Cr2O7）為用途極廣的鉻化合物。鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO?Cr2O3，還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì)，以鉻鐵礦為原料制備K2Cr2O7晶體的過程
如下圖所示：

已知：①K2Cr2O7有強(qiáng)氧化性
②NaFeO2遇水強(qiáng)烈水解
③Cr2O72－+ H2O 2CrO42－ + 2H+
請回答：
（1）煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　            。
（2）濾液1的成分除NaOH、Na2CrO4外，還含有（填化學(xué)式）　　　　　        ；
生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)的反應(yīng)離子方程式是　　　　　                 。
（3）由濾液2轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液應(yīng)加入的試劑是　　　　　 。
（4）向Na2Cr2O7溶液中加入K2SO4固體，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而制得K2Cr2O7。生成K2Cr2O7晶體的過程是：加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。試簡述此法能夠制得K2Cr2O7晶體的原因是：                                                   ；
洗滌時應(yīng)選用          （選填字母）。

A．蒸餾水B．酒精C．稀硫酸D．飽和K2SO4溶液
（5 ）工業(yè)上常用Fe2+處理酸性K2Cr2O7廢水，先將Cr2O72— 轉(zhuǎn)化為Cr3+，該反應(yīng)的離子方程式為                            ，再調(diào)節(jié)溶液的pH使金屬離子生成沉淀而除去。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等，實(shí)驗(yàn)室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：

已知：①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。
②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。

（1）過濾所需要的主要玻璃儀器有                               ，
（2）加入BaCl2的目的是             ，加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為                 。
（3）加入NaClO3飽和溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                             ，再進(jìn)一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：①蒸發(fā)結(jié)晶；②          ；③         ；④過濾、洗滌。
（4）產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定：
步驟1：準(zhǔn)確稱量3.50 g產(chǎn)品配成100 mL溶液。
步驟2：取10.00 mL于錐形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微熱。
步驟3：冷卻至室溫，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7 溶液滴定剩余的Fe2＋至終點(diǎn)，此過程中反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
步驟4：將步驟2、3重復(fù)兩次，平均消耗K2Cr2O7   溶液15.00 mL。
①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：                                        ；
②產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為          。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

下圖為某套實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中加熱裝置和部分藥品等均已經(jīng)省略（裝置①和裝置②為氣體發(fā)生裝置）。

（1）甲同學(xué)用此裝置（在A、B間增加一盛有濃硫酸的洗氣瓶）制備NO2并驗(yàn)
證其性質(zhì)。裝置①用于實(shí)驗(yàn)室制備NH3，用裝置②制備過量O2。裝置①中發(fā)生
反應(yīng)的化學(xué)方程式是                。B處冰水冷卻的U型管中有紅棕色氣
體生成且越接近U型管底部顏色越淺，請解釋原因                       。
（2）乙同學(xué)用此套裝置合成SO3，B處冰水冷卻的U型管中有固體出現(xiàn)。C中
若盛放酸性K2Cr2O7溶液，則在C中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是             （生成物中Cr以Cr3+形式存在）；現(xiàn)欲制得純凈干燥的SO3，若C中盛放NaOH溶液，則此裝置中存在明顯不足，應(yīng)如何改進(jìn)                   （從下面給出的實(shí)驗(yàn)裝置中選擇字母標(biāo)號補(bǔ)充或替換，并用簡要文字說明補(bǔ)充和替換的位置）。

（3）丙同學(xué)擬驗(yàn)證NO能被氨氣還原并測算其轉(zhuǎn)化率（裝置①、裝置②分別制
NO和NH3），將上述裝置A、B、C分別換成下列⑤、⑥、⑦。

請回答：裝置⑦的作用可能是           ；若進(jìn)入裝置⑤的NO共22.4L（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），氨氣過量，最后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LN2，則NO的轉(zhuǎn)化率是            。

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同步練習(xí)冊答案