高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂.工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:①在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4;3NaCl
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高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂.工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为: ①在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4;3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O ②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH 主要的生产流程如下:
(1)写出反应①的离子方程式______ (2)流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4)______Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”). (3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响. 图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响; 图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响. ①工业生产中最佳温度为______℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为______. ②若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:______ (4)K2FeO4 在水溶液中易水4FeO42-+10H2O
4Fe(OH)3+8OH-+3O2.在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘***方法,则洗涤剂最好选用______ 溶液(填序号).*u A.H2O B.CH3COONa、异丙醇C.NH4Cl、异丙醇 D.Fe(NO3)3、异丙醇. |
答案
(1)反应①为氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水,反应离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O. 故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O. (2)由流程图可知,“转化”(反应③)是Na2FeO4→K2FeO4,该转化是在某低温下进行的,说明此温度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4,所以Ksp(K2FeO4)<Ksp(Na2FeO4). 故答案为:<. (3)①由图1可知,Fe(NO3)3浓度一定,温度在26℃时,K2FeO4的生成率最高,故工业生产中最佳温度为26℃. 由图1可知,Fe(NO3)3浓度在330g/L时,K2FeO4的生成率最高,由图2可知,NaClO在2575g/L时,K2FeO4的生成率最高,所以Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为330g/L:275g/L=6:5. 故答案为:26;6:5. ②由信息可知,碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,根据元素守恒还应生成H2O,反应中FeO42-→FeO43-,铁元素化合价由+6价降低为+5价,总共降低1价,Fe3+→FeO43-,铁元素化合价由+3价升高为+5价,总共升高2价,化合价升降最小公倍数为2,所以FeO42-系数为2,Fe3+系数为1,根据铁元素守恒确定FeO43-系数为3,根据电荷守恒确定OH-系数8,根据氢元素守恒确定H2O系数为4,反应离子方程式为2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O. 故答案为:2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O. (4)K2FeO4 在水溶液中易水解呈碱性,应选择碱性非水溶液抑制K2FeO4水解,进行洗涤. A.H2O,不能抑制水解,且容易损失,故A错误; B.CH3COONa、异丙醇,能抑制水解,减少洗涤损失,故B正确; C.NH4Cl、异丙醇,不能抑制水解,促进水解,故C错误; D.Fe(NO3)3、异丙醇,不能抑制水解,促进水解,故D错误. 故选:B. |
举一反三
一定温度下,将Cl2缓慢通入水中.当通入的Cl2体积为V1时达到饱和,溶液中c(H+)变化如图中曲线a.已知Cl2的溶解度随温度升高而迅速降低,下列叙述中正确的是( )A.将饱和氯水加水稀释,溶液中c(H+)变化如曲线b | B.将饱和氯水升高温度,溶液中c(H+)变化如曲线b | C.在饱和氯水中加入NaOH使pH>7,所得溶液中存在下列关系:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(ClO-) | D.在饱和氯水中加入NaOH使pH=7,所得溶液中存在下列关系:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(HClO) |
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Na2O2、Cl2、SO2等均能使品红溶液褪色.下列说法正确的是( )A.Na2O2、Cl2、SO2依次属于电解质、单质、非电解质 | B.标准状况下,1 mol Na2O2和22.4LSO2反应生成Na2SO4,转移电子数目为NA | C.等物质的量Cl2和SO2同时通入品红溶液,褪色更快 | D.在Na2O2中阴阳离子所含的电子数目相等 |
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如图集气瓶中用滤纸折成的纸蝴蝶上喷洒了一种溶液,通入某种气体后,实验结果与预测的纸蝴蝶颜色变化不一致的是( )
| A | B | C | D | 喷洒液 | 酚酞 | 紫色石蕊 | 酸性重铬酸钾 | 酸化的KI-淀粉 | 通入的气体 | NH3 | Cl2 | CH3CH2OH(g) | O2 | 预测的颜色变化 | 变为红色 | 最终褪色 | 无明显变化 | 变为蓝色 | 硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,分析下列实验(固定装置略)并回答: (1)进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表.
棉球 | 棉球上滴加试剂 | 实验现象 | 解释或结论 | a | ______ | 棉球变白,微热后又恢复红色 | 解释:______ 结论:该气体具有漂白性. | b | 含酚酞的NaOH溶液 | 棉球变为白色 | 离子方程式: ______ | c | 淀粉和______的混合溶液 | 棉球变为白色 | 化学方程式:______ 结论:该气体具有______性. | 用氯气消毒的自来水配制下列溶液时,会使所得溶液变质的是( ) ①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2 ⑥A1C13.A.只有②④ | B.只有④⑤ | C.只有①②⑤ | D.除⑥外全部 |
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