高铁酸钾易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上常用如下方法制备高铁酸钾:以铁丝网为阳极电解溶液,然后在阳极液中加入50%的KOH溶液,充分反应后,过
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高铁酸钾易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上常用如下方法制备高铁酸钾:以铁丝网为阳极电解溶液,然后在阳极液中加入50%的KOH溶液,充分反应后,过滤、用异丙醇洗涤、干燥,即可制得。 (1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是___________________。 (2)用异丙醇代替水洗涤产品的好处是____________________。 (3)最近,工业上又用铁的氧化物代替铁丝网制备高铁酸盐,其优点是价廉易得且可提高电能的使用效率。则用作阳极的电极反应式为________________;若通过相同的电流,分别用铁丝网、作阳极制得的高铁酸钾的质量之比为_____________。 (4)探究高铁酸钾的某种性质。 【实验1】将适量K2FeO4固体分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0 mmol/L(1 mmol/L =10-3 mol/L)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800 min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变)。 |
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【实验2】将适量 K2FeO4溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42-浓度为 1.0 mmol/L的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2。则 ①实验1的目的是______________________; ②实验2可得出的结论是_____________________; ③高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。由图1可知, 800 min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是_____________________。 |
答案
(1)其中的Fe元素为+6价,易得电子(或其他合理答案) (2)减少洗涤时产品的损失且产品易干燥(或其他合理答案) (3)Fe2O3+10OH--6e-=2FeO42-+5H2O;1∶2 (4)①研究FeO42-在不同pH溶液中的稳定性(或反应的速率);②温度越高,FeO42-越不稳定(或与水反应的速率越快);③pH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使平衡向左移动 |
举一反三
工业上制备BaCl2的工艺流程图如下: |
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某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得 BaSO4(s) + 4C(s) 4CO(g) + BaS(s) △H1 =+ 571.2 kJ·mol-1 ① BaSO4(s) + 2C(s) 2CO2(g) + BaS(s) △H2= +226.2 kJ·mol-1 ② ⑴气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为____________。 ⑵向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时, = _________。 [Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10] ⑶反应C(s) + CO2(g) 2CO(g)的△H2=___________ kJ·mol-1。 ⑷实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是_________,__________。 |
复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4,下图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺: |
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已知: ① 工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应; ② Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O ③ 12.16×1000×52.5%=6384, 6384/152=42 请回答下列问题: (1)铁的常见氧化物有____________; (2)Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是_______________________,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法______________________; (3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是___________________; (4)生产中可获得的副产品是_______,提取该副产品的操作顺序是____________ (填写序号) a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却 d.结晶 e.洗涤 (5)在生产过程中,若工业绿矾的投料速率是12.16 kg/h,为使产品较纯,鼓入空气的速率应为________ L/h(假设反应在标准状态下进行,空气中O2占20%)。 |
氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程: |
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根据上述流程回答下列问题: (1)混合①中发生反应的化学方程式为______________。 (2)混合①中使用冰水的目的是__________________。 (3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_______ 、________。操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。(选填编号) a.固体和液体 b.固体和固体 c.互不相溶的液体 d.互溶的液体 (4)混合②中加入Na2SO3的目的是___________。 (5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为__________,若假设成立可观察到的现象为_____________。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________,其用于证明该假设所用的试剂_____________ 。 |
下列有关物质制备的说法中正确的是 |
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A.工业上通过电解MgO制取镁 B.工业上通过向浓缩的海水中通入氯气获得碘 C.工业上主要通过高温冶炼黄铜矿获得铜 D.工业上用二氧化锰与浓盐酸制备氯气 |
MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下: |
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已知CaSO4和MgSO4的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示,试回答下列问题: |
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(1)“浸出”步骤中,通常保持硫酸过量,其目的是___________________ (2)滤渣B的主要成分的化学式是_____________,举出该物质在工业生产中的一个应用实例 ________________________。 (3)操作I的名称是______________,操作II的名称是_______________。 (4)有人认为Mg2+易水解,经操作II后再过滤、洗涤得不到MgSO4·7H2O晶体,因此在后续过程中也需保持硫酸过量,你认为这种说法是否正确_______________________。(填“是”或“否”),原因是________________________。 |
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