氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見的水處理劑。下圖為制備氯化鐵及進(jìn)一步氧化制備高鐵酸鉀的工藝流程。

請(qǐng)回答下列問題:
(1)氯化鐵有多種用途,請(qǐng)用離子方程式表示下列用途的原理。
①氯化鐵做凈水劑______________________;
②用FeCl3溶液(32%~35%)腐蝕銅印刷線路板____________________________。
(2)吸收劑X的化學(xué)式為                    ;氧化劑Y的化學(xué)式為________________。
(3)堿性條件下反應(yīng)①的離子方程式為____________________________________。
(4)過程②將混合溶液攪拌半小時(shí),靜置,抽濾獲得粗產(chǎn)品。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,請(qǐng)根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理分析反應(yīng)發(fā)生的原因_________。
(5)K2FeO4在水溶液中易發(fā)生反應(yīng):4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。在提純K2FeO4時(shí)采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法,則洗滌劑最好選用      (填序號(hào))。
A.H2O B.稀KOH溶液、異丙醇C.NH4Cl溶液、異丙醇D.Fe(NO3)3溶液、異丙醇
(6)可用滴定分析法測定粗K2FeO4的純度,有關(guān)反應(yīng)離子方程式為:
①FeO42-+CrO2-+2H2OCrO42-+Fe(OH)3↓+OH-
②2CrO42-+2HCr2O72-+H2O
③Cr2O72-+6Fe2+14H2Cr3+6Fe3+7H2O
現(xiàn)稱取1.980 g粗高鐵酸鉀樣品溶于適量氫氧化鉀溶液中,加入稍過量的KCrO2,充分反應(yīng)后過濾,濾液定容于250 mL容量瓶中。每次取25.00 mL加入稀硫酸酸化,用0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為18.93 mL。則上述樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為            
(1)① Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(膠體) + 3H+(2分)
② 2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+(2分)(2)FeCl2;NaClO(各1分)
(3)2Fe3+3ClO+10OH=2FeO42+3Cl+5H2O(2分)
(4)K2FeO4溶解度小,析出晶體,促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行(2分)(5)B(2分)(6)63.1%(2分)

試題分析:(1)鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體具有吸附性可以作凈水劑,其原理可表示為Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(膠體) + 3H+。
②鐵離子具有氧化性,能氧化金屬銅,則用FeCl3溶液(32%~35%)腐蝕銅印刷線路板的原理可表示為2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+
(2)吸收劑X能吸收尾氣氯氣生成氯化鐵溶液,因此X應(yīng)該是氯化亞鐵,化學(xué)式為FeCl2。氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,則能氧化氯化鐵的是次氯酸鈉,化學(xué)式為NaClO。
(3)反應(yīng)①是利用次氯酸鈉氧化氯化鐵制備高鐵酸鈉,根據(jù)電子得失守恒以及原子守恒可知,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+3ClO+10OH=2FeO42+3Cl+5H2O。
(4)要發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)則必須滿足有揮發(fā)性物質(zhì)或難電離物質(zhì)或難溶性物質(zhì),因此根據(jù)方程式2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH可知,該反應(yīng)之所以能發(fā)生是由于K2FeO4溶解度小,析出晶體,促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。
(5)根據(jù)方程式4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑可知,提純K2FeO4應(yīng)該抑制該反應(yīng),所以最好的試劑是稀KOH溶液(抑制平衡)、異丙醇(減小溶解),答案選B。
(6)根據(jù)反應(yīng)①②③可知
FeO42-~~~~~6Fe2
1mol           3mol
n      0.1000 mol/L×0.01893L
解得n=6.31×10-4mol
則上述樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=63.1%
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(15分)用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液,通過控制電壓電解得以再生。某同學(xué)使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,研究廢液再生機(jī)理。記錄如下(a、b、c代表電壓值:)
序號(hào)
電壓/V
陽極現(xiàn)象
檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
I
x≥a
電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生
有Fe3+、無Cl2
III
b>x>0
無明顯變化
無Fe3+、無Cl2
(1)用KSCN溶液檢驗(yàn)出Fe3+的現(xiàn)象是_______。
(2)I中,F(xiàn)e2+產(chǎn)生的原因可能是Cl-在陽極放電,生成的Cl2將Fe2+氧化。寫出有關(guān)反應(yīng)的方程式_____。
(3)由II推測,F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電,原因是Fe2+具有_____性。
(4)II中雖未檢測出Cl2,但Cl-在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解pH=1的NaCl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn),記錄如下:
序號(hào)
電壓/V
陽極現(xiàn)象
檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
IV
a>x≥c
無明顯變化
有Cl2
V
c>x≥b
無明顯變化
無Cl2
①NaCl溶液的濃度是________mol/L。
②IV中檢測Cl2的實(shí)驗(yàn)方法:____________________。
③與II對(duì)比,得出的結(jié)論(寫出兩點(diǎn)):___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(9分)
在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中,廢液處理和資源回收的過程簡述如下:
I:向廢液中投入過量鐵屑,充分反應(yīng)后分離出固體和濾液;
II:向?yàn)V液中加入一定量石灰水,調(diào)節(jié)溶液pH,同時(shí)鼓入足量的空氣。
己知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列問題:
(1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為                              
(2)過程I 加入鐵屑的主要作用是           ,分離得到固體的主要成分是      ,從固體中分離出銅需采用的方法是                   ;
(3)過程II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                         ;
(4)過程II中調(diào)節(jié)溶液的pH為5,金屬離子濃度為                  。(列式計(jì)算)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列實(shí)驗(yàn)操作中,儀器一定需要插入液面以下的是
①制備Fe(OH)2時(shí)將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中所用的膠頭滴管
②制備氫氣的簡易裝置中的長頸漏斗
③分餾石油時(shí)控制溫度的溫度計(jì)
④用乙醇制備乙烯時(shí)所用的溫度計(jì)
⑤向BaCl2溶液中滴加稀硫酸所用的膠頭滴管
A.③⑤B.②⑤C.①②④D.①②③④⑤

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

證明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的實(shí)驗(yàn)方法是
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后顯紅色
B.先滴加KSCN溶液,不顯紅色,再滴加氯水后顯紅色
C.滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,后變?yōu)榛揖G色,最后呈紅褐色
D.只需滴加KSCN溶液

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

銅是人類最早生產(chǎn)和使用的金屬之一,在化學(xué)反應(yīng)中銅元素可表現(xiàn)為0、+1、+2價(jià)。
Ⅰ.(1)在西漢古籍中曾有記載:“曾青得鐵則化為銅”,即:曾青(CuSO4)跟鐵反應(yīng)生成銅,試寫出該反應(yīng)的離子方程式                      
(2)在原電池和電解池中,銅常用作電極,下列有關(guān)說法正確的是            
A.鋅銅原電池中銅是正極B.用電解法精煉銅時(shí)粗銅作陰極
C.在鍍件上鍍銅時(shí)銅與電源正極相連D.銅作陽極時(shí)不一定溶解
Ⅱ.學(xué)習(xí)小組對(duì)無水硫酸銅分解的產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
【提出問題】碳酸鈣受熱分解生成CaO和CO2,那么無水硫酸銅受熱分解也只生成CuO和SO3嗎?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】按如圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)。

D

 

【實(shí)驗(yàn)過程】
a.準(zhǔn)確稱取無水硫酸銅2.40g于裝置A試管中加熱,直至固體全部變?yōu)楹谏,?jīng)驗(yàn)證該黑色粉末為CuO。
b.實(shí)驗(yàn)中,觀察到裝置E中的水部分被排入量筒中;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,測得量筒中水的體積為112mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的體積),并測得干燥管D的質(zhì)量增加了1.32g。
(3)裝置C的作用                     。
(4)根據(jù)裝置E、F中現(xiàn)象,推測還有氣體      (填分子式)生成;實(shí)驗(yàn)生成的SO3          mol。(5)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為                             。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】無水硫酸銅受熱分解不僅僅生成CuO和SO3
【反思與評(píng)價(jià)】
(6)任何實(shí)驗(yàn)都存在誤差,請(qǐng)指出本實(shí)驗(yàn)中可能造成誤差的因素是                          (任寫2點(diǎn))。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

硝酸銅是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品,化學(xué)上有很多方法可以制取硝酸銅:①將銅溶于硝酸中、②先將銅與O2反應(yīng)生成CuO,再溶于硝酸中、③將銅溶于N2O4的乙酸乙酯(溶劑,不參加反應(yīng))溶液中生成硝酸銅和一氧化氮。下列認(rèn)識(shí)或判斷錯(cuò)誤的是(  )。
A.方法③是最經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的
B.方法①中,若從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度考慮,用稀硝酸比用濃硝酸好
C.方法②需要消耗能源,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染
D.方法③中N2O4既是氧化劑又是還原劑

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)CO2(g) + H2O(g) ="CO(g)" + H2(g) +O2(g) ,工作原理示意圖如下:

①電極b發(fā)生       (填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
②CO2在電極a放電的反應(yīng)式是                              。
(2)工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下:

已知: Cu2O + 2H=" Cu" + Cu2+ + H2O
沉淀物
Cu(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
開始沉淀pH
5.4
4.0
1.1
5.8
沉淀完全pH
6.7
5.2
3.2
8.8
 
①固體混合物A中的成分是            。
②反應(yīng)Ⅰ完成后,鐵元素的存在形式為           。(填離子符號(hào))
請(qǐng)寫出生成該離子的離子方程式                                       。
③x的數(shù)值范圍是3.2≤pH<4.0,y對(duì)應(yīng)的數(shù)值范圍是             。
④下列關(guān)于NaClO調(diào)pH的說法正確的是        (填序號(hào))。
a.加入NaClO可使溶液的pH降低
b.NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于發(fā)生反應(yīng)ClO+ H+HClO,ClO消耗H+,從而達(dá)到調(diào)節(jié)pH的目的
c.NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于NaClO水解ClO+ H2OHClO+OH,OH消耗H+ ,從而達(dá)到調(diào)節(jié)pH的目的
⑤實(shí)驗(yàn)室配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%的CuSO4溶液,配制該溶液所需的CuSO4·5H2O與H2O的質(zhì)量之比為         。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

工業(yè)上用粗氧化銅(含雜質(zhì)FeO)為原料制取氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)的生產(chǎn)流程如下:

物質(zhì)
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
完全沉淀時(shí)的pH
≥9.6
≥6.4
3~4
(1)寫出向溶液A中加入NaClO的離子方程式___________________________________。
(2)沉淀C的化學(xué)式為________。
(3)實(shí)驗(yàn)室如何檢驗(yàn)沉淀E已洗滌干凈?________。
(4)低溫蒸發(fā)的目的是______________________________________。
(5)流程中兩次加入了CuO,而不是一次性向溶液B中加入過量的CuO,其理由是________________________________________________。

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