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）的流程如圖所示：

①洗滌粗品時(shí)選用異丙醇而不用水的理由是：                                 。
②反應(yīng)II的離子方程式為                                                  。
③高鐵酸鉀在水中既能消毒殺菌，又能凈水，是一種理想的水處理劑．它能消毒殺菌是因?yàn)?u>                它能凈水的原因是                                  。
④已知25℃時(shí)Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38，反應(yīng)II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,則需要調(diào)整        時(shí)，開(kāi)始生成Fe(OH)3（不考慮溶液體積的變化）。
（2）由流程圖可見(jiàn)，濕法制備高鐵酸鉀時(shí)，需先制得高鐵酸鈉，然后再向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液，即可析出高鐵酸鉀。①加入飽和KOH溶液的目的是：         。
②由以上信息可知：高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉   （填“大”或“小”）。

濕法
強(qiáng)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
 
（3）干法制備K2FeO4的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為        。
（4）高鐵電池是正在研制中的可充電干電池，高鐵電池具有工作電壓穩(wěn)定， 放電時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，有人以高鐵酸鉀、二氧化硫和三氧化硫原料，以硫酸酸鉀為電解質(zhì)，用惰性電極設(shè)計(jì)成高溫下使用的電池，寫出該電池正極電極反應(yīng)式：                      。

（1）①減少高鐵酸鉀的溶解損失(2分)
②3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O(2分)
③高鐵酸鉀（K2FeO4）有強(qiáng)氧化性  (1分)高鐵酸鉀的還原產(chǎn)物水解產(chǎn)生的Fe（OH）3膠體，有吸附性（有絮凝作用），使水澄清起凈水作用  (1分)  ④3 (2分)
（2）①增大K＋濃度，促進(jìn)K2FeO4晶體析出(1分) ②小 (1分)
（3）3：1  (2分)（4）2FeO42－+6e－+8SO32Fe3＋+8SO42-(2分)

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

CoxFe3－xO4磁粉是一種比較好的高矯頑力磁粉。工業(yè)上以FeSO4為原料制備CoxFe3－xO4的主要步驟如下：

（1）步驟①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，在40℃下攪拌生成FeOOH晶種。生成晶種的化學(xué)方程式為      ；
（2）步驟②將晶種移到放有FeSO4溶液和鐵皮的生長(zhǎng)槽中，升溫到60℃，吹入空氣，待晶種長(zhǎng)大到一定尺寸后，過(guò)濾、水洗、干燥，得FeOOH粉末。生長(zhǎng)槽中放入鐵皮的目的是      ，吹入空氣的作用為        。
（3）步驟③將FeOOH在200～300℃下加熱脫水，生成紅色Fe2O3。實(shí)驗(yàn)室完成該操作需要下列儀器中的        (填字母)。
a．蒸發(fā)皿　　b．燒杯　　c．坩堝　　d．泥三角　　e．酒精燈
（4）步驟④通入H2，加熱至300～400℃，生成Fe3O4。通入H2前要向加熱爐中通入N2，其作用為        。
（5）步驟⑤加入CoSO4溶液，所得粗產(chǎn)品經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥即得成品。檢驗(yàn)粗產(chǎn)品洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是        。
（6）某研究小組欲用鋰離子電池正極廢料(含LiCoO2、鋁箔、鐵的氧化物)制備CoSO4·7H2O晶體。下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L－1計(jì)算)。

金屬離子
開(kāi)始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1.1
3.2
Fe2＋
5.8
8.8
Co2＋
6.9
9.4
 
請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑：H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液)：
①用N－甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正極廢料，使LiCoO2與鋁箔分離，得到LiCoO2粗品并回收鋁。
②        。
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH約為5，過(guò)濾。
④        。
⑤將Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中，蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶，得到CoSO4·7H2O晶體。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。
(1)實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2(s)＋CCl4(g) TiCl4(g)＋CO2(g)，在無(wú)水無(wú)氧條件下制備TiCl4，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：

有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表：

物質(zhì)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
其他
CCl4
－23
76
與TiCl4互溶
TiCl4
－25
136
遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧
 
儀器A的名稱是________。裝置E中的試劑是________。反應(yīng)開(kāi)始前依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、________、加裝藥品、通N2一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后的操作包括：①停止通N2�、谙缇凭珶簟、劾鋮s至室溫。正確的順序?yàn)開(kāi)_______(填序號(hào))。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是________。
(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括：
酸溶　FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)
水解　TiOSO4(aq)＋2H2O(l)H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)
簡(jiǎn)要工藝流程如下：

①試劑A為_(kāi)_______。鈦液Ⅰ需冷卻至70 ℃左右，若溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2產(chǎn)率降低，原因是__________________________________________
②取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說(shuō)明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是________。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是____________________(填化學(xué)式)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氧化鐵在工業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用。
I．據(jù)報(bào)道，一定條件下利用FeO2與甲烷反應(yīng)可制取“納米級(jí)”的金屬鐵。其反應(yīng)如下：
Fe2O3(s)＋3CH4(g)＝2Fe(s)＋3CO(g)＋6H2(g) △H＞0
（1）若反應(yīng)在2L的密閉容器中進(jìn)行，5min后達(dá)到平衡，測(cè)得反應(yīng)生成Fe的質(zhì)量為l.12g。則該段時(shí)間內(nèi)CH4的平均反應(yīng)速率為 ________________。
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，僅改變某一相關(guān)元素，下列說(shuō)法正確的是___(選填序號(hào))。
a．若加入催化劑，v正增大，平衡向右移動(dòng)
b．若溫度升高，平衡常數(shù)K減小
c．若增大Fe2O3的量，平衡向右移動(dòng)
d．若從反應(yīng)體系中移走部分CO，可提高CH4的轉(zhuǎn)化率
Ⅱ．工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、A12O3、SiO2等)為原料提取Fe2O3，工藝
流程如下：試回答下列問(wèn)題：
 
（3）步驟i燒渣中A12O3溶解的離子方程式為_(kāi)_______________。
（4）步驟i、ⅱ、ⅲ都要進(jìn)行的操作名稱是__________________。
（5）結(jié)合下圖，判斷步驟ⅱ中調(diào)節(jié)溶液的pH不高于_________________。

（6）已知

計(jì)算反應(yīng)Fe2＋(aq)＋2HCO3－(aq)FeCO3(s)＋H2CO3(aq)的平衡常數(shù)為_(kāi)______。
（7）在空氣中煅燒FeCO3生成氧化鐵的化學(xué)方程式為_(kāi)___________。
（8）結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識(shí)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室里從上述的硫鐵礦燒渣中提取氧化鐵的另一種簡(jiǎn)單方案。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

合金是建造航空母艦的主體材料。
(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。
①鋁元素在周期表中的位置為_(kāi)_______。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過(guò)程中通入的氣體為_(kāi)_______。
②Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。
焊接過(guò)程中使用的保護(hù)氣為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。
(2)航母艦體材料為合金鋼。
①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為_(kāi)_______。
②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過(guò)程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為_(kāi)_______。

(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。
①80.0 g Cu－Al合金用酸完全溶解后，加入過(guò)量氨水，過(guò)濾得白色沉淀39.0 g，則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。
②為分析某銅合金的成分，用酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH＝3.4時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，分別在pH為7.0、8.0時(shí)過(guò)濾沉淀，結(jié)合題圖信息推斷該合金中除銅外一定含有________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

工業(yè)上以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,雜質(zhì)不溶于水和酸)為原料,制備藍(lán)色晶體G,其化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:

已知25 ℃時(shí),幾種金屬氫氧化物的溶度積常數(shù)和完全沉淀的pH范圍如下表:

 
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-38
完全沉淀pH
≥9.6
≥6.4
≥3.2
 
(1)加快黃銅礦焙燒速率,可采用的措施有                                            (寫兩種)。
(2)加入雙氧水可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                                   ;
試劑X的化學(xué)式為　　　　　　　　。
(3)常溫下,0.1 mol/L試劑Y的pH=11,則該溫度下,試劑Y的電離常數(shù)為　　　　,用pH試紙測(cè)該溶液pH的方法是                        　。
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:　　　　　　　　。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是                                                  　。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

明礬石經(jīng)處理后得到明礬[KAl（SO4）2·12H2O]。從明礬制備Al、K2SO4和H2SO4的工藝過(guò)程如下所示：
焙燒明礬的化學(xué)方程式為：4KAl（SO4）2·12H2O＋3S=2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2↑＋48H2O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）在焙燒明礬的反應(yīng)中，還原劑是________。
（2）從水浸后的濾液中得到K2SO4晶體的方法是________。

（3）Al2O3在一定條件下可制得AlN，其晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示，該晶體中Al的配位數(shù)是________。
（4）以Al和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO（OH）轉(zhuǎn)化為Ni（OH）2，該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
（5）焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時(shí)：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH1＝－197 kJ/mol；
H2O（g）=H2O（l）　ΔH2＝－44 kJ/mol；
2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g）=2H2SO4（l）　ΔH3＝－545 kJ/mol。
則SO3（g）與H2O（l）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________。焙燒948 t明礬（M＝474 g/mol），若SO2的利用率為96%，可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸________t。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

某化學(xué)興趣小組用鋁土礦(主要成分為A12 O3,還含有SiO2及鐵的氧化物)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過(guò)程如下:

(1)在過(guò)濾操作中,除燒杯、玻璃棒外,還需用到的玻璃儀器有           ;洗滌沉淀的操作是                                                                        。
(2)實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁的方案有多種�，F(xiàn)提供鋁屑、氫氧化鈉溶液、稀硫酸三種藥品,若制備等量的氫氧化鋁,請(qǐng)你從藥品用量最少的角度出發(fā),設(shè)計(jì)出最佳實(shí)驗(yàn)方案(方案不必給出),寫出此方案中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:                                                                                                                               ,此方案中所用藥品的物質(zhì)的量之比是:n(Al)∶n(H2SO4)∶n(NaOH) =       。
(3)興趣小組欲對(duì)鋁土礦中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究:取少量固體,加入過(guò)量稀硝酸,加熱溶解;取少許溶液滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。由此得出鐵元素的價(jià)態(tài)為+3的結(jié)論。請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理并說(shuō)明理由                                                       。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

Co(OH)2在空氣中加熱時(shí)，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。 

鈷的有關(guān)性質(zhì)如下：Co(OH)2具有兩性。鈷的主要物理、化學(xué)參數(shù)與鐵、鎳接近，屬鐵族元素。
結(jié)合以上信息試回答下列問(wèn)題：
(1)Co(OH)2的制備是在CoCl2溶液中加稍過(guò)量的氨水，不用NaOH溶液的原因是________________________________(用化學(xué)方程式表示)。制得的Co(OH)2不宜在空氣中長(zhǎng)期放置，會(huì)被空氣中的O2氧化，化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________。
(2)如圖，已知鈷的氫氧化物加熱至290 ℃時(shí)已完全脫水，則1000 ℃時(shí)，剩余固體的成分為_(kāi)_______________________(填化學(xué)式)；在290～500 ℃范圍內(nèi)，發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________。
(3)已知常溫下，在0.10 mol·L－1 CoCl2溶液中加入氨水充分?jǐn)嚢�，有Co(OH)2沉淀生成，當(dāng)溶液的pH＝8時(shí)，c(Co2＋)＝________mol·L－1(Ksp[Co(OH)2]＝1.6×10－15)。常溫下反應(yīng)Co2＋＋2H2O??Co(OH)2＋2H＋的平衡常數(shù)為
_______________________________。

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