高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:已知:①2KOH+Cl2KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)②

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高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:

已知:①2KOH+Cl₂

KCl+KClO+H₂O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl₂

5KCl+KClO₃+3H₂O(条件:温度较高)
③2Fe(NO₃)₃+3KClO+10KOH

2K₂FeO₄+6KNO₃+3KCl+5H₂O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在　　　　(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。
(2)写出工业上制取Cl₂的化学方程式　。
(3)K₂FeO₄可作为新型多功能水处理剂的原因　。
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6g KOH固体(该溶液的密度为1.47g·mL^-1),它的物质的量浓度为　　　　
(5)在“反应液Ⅰ”中加入KOH固体的目的是:①

;②　　　　　　　　。
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K₂FeO₄后,副产品是　　　　(写化学式)。

答案

:(1)温度较低
(2)2NaCl+2H₂O

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
(3)+6价的铁元素易得电子表现出强氧化性,可***菌消毒;还原产物铁元素为+3价,在水中形成Fe(OH)₃胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉
(4)10 mol·L^-1
(5)与“反应液Ⅰ”中过量的Cl₂继续反应,生成更多的KClO　为下一步反应提供反应物KOH
(6)KNO₃、KCl

解析

(1)由③可知氧化剂为KClO,生成KClO的反应应在低温下进行;(3)处理水的主要过程为①水处理剂生成胶体使水中悬浮物沉淀,②水处理剂具有强氧化性可***菌消毒;(4)溶液的质量=(100+61.6)g、溶液体积=

mL=

L,n(KOH)=

mol,物质的量浓度=

mol·L^-1

举一反三

某活动小组对CuSO₄分解产物除CuO外的气体的3种可能性进行假设,并通过实验确定气体的物质的量。
(1)气体的3种可能性为　　　　　;　　　　　　;有SO₂、SO₃和O₂。
(2)为确定SO₂、SO₃和O₂的物质的量之比,请你选用所给的仪器进行实验,按气体从左至右的方向连接各装置。顺序为:　　　　　　→B。(已知SO₃溶于浓硫酸)

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半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl₃)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(白磷)与干燥的Cl₂模拟工业生产制取PCl₃,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)

已知黄磷与少量Cl₂反应生成PCl₃,与过量Cl₂反应生成PCl₅。PCl₃遇水会强烈水解生成H₃PO₃和HCl,遇O₂会生成POCl₃,POCl₃溶于PCl₃。PCl₃、POCl₃的熔沸点见下表:

物质	熔点/℃	沸点/℃
PCl₃	-112	75.5
POCl₃	2	105.3

请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
(2)B中所装试剂是　　　　　,E中冷水的作用是　　　　　　　　,F中碱石灰的作用是　　　　　　　　　　。
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K₃通入干燥的CO₂,再迅速加入黄磷。通入干燥CO₂的作用是　　　　　　　　　　　　。通过控制K₁、K₂能除去A、B装置中的空气,具体的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)粗产品中常含有POCl₃、PCl₅等。加入黄磷加热除去PCl₅后,通过　　　　　(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl₃。

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硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO₄·5H₂O),其中一种流程如下:

(1)操作Ⅰ具体为　　　、　　　、过滤、烘干。
(2)杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是　　　(填字母代号)。

A．灼烧过程中部分氧化铜被还原

B．灼烧不充分,铜未被完全氧化

C．氧化铜在加热过程中分解生成铜

D．该条件下铜无法被氧气氧化

(3)若将杂铜换为纯净的铜粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe₂(SO₄)₃溶液,不断通入氧气。反应完全后向其中加入过量　　　(填化学式,下同),调节pH=4,生成　　　沉淀,过滤得硫酸铜溶液[已知Fe(OH)₃和Cu(OH)₂完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4]。
(4)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO₂

NaNO₃+NaNO₂+H₂O)。

图1 图2
烧瓶内发生反应的离子方程式为　;
图2是图1的改进装置,其优点有:①　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　。

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SiO₂、SO₂和CO₂都是酸性氧化物，它们的化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO₂反应的实验。

(1)选择制取SO₂的合适试剂________(填编号)。
①浓HCl　②浓H₂SO₄　③Na₂SO₃固体　④CaSO₃固体
(2)上述装置还可优化，优化的方法是________________________________________，装置C中NaOH溶液的作用是___________________________________________________________
(3)甲同学推测Mg与SO₂的反应和Mg与CO₂的反应相似，则该反应方程式为_________________________________________；
乙同学的推测是：2Mg＋3SO₂

2MgSO₃＋S；丙同学的推测是：3Mg＋SO₂

2MgO＋MgS，要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：
已知：MgSO₃和MgS都微溶于水，能与盐酸发生复分解反应放出气体；H₂S气体通入CuSO₄溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂：2 mol·L^－¹盐酸、2 mol·L^－¹硝酸、蒸馏水、2 mol·L^－¹ NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2 mol·L^－¹ CuSO₄溶液；仪器和用品自选。

序号	实验步骤	预期现象和结论
①	取少量反应后所得固体于试管中
②	向试管中的固体慢慢滴加____________，试管口塞上带导管的单孔塞，并将导管通入盛有________的试管中	若试管中的________，则丙同学推测正确，若试管中的固体未完全溶解，且________，则乙同学推测正确

根据上述实验探究，能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是
_____________________________________________________________。
(4)上述实验需要100 mL 2 mol·L^－¹的盐酸，配制时选用________(选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%密度为1.19 g·mL^－¹的浓盐酸的体积为________mL。

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下图中正确的是 (　　)。

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