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.工业上常采用NaClO氧

高中 已帮助: 时间:2025-05-15 06:58:33

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.工业上常采用NaClO氧化法生产,其生产工艺如下:

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主要反应为:3NaClO+2Fe(NO33+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O      Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH.
(1)写出反应①的离子方程式: .
(2)从“混合物II”中分离出K2FeO4后,会有副产品 (写化学式),它们都是重要的化工产品,具体说出其中一种物质的用途 .
(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Ⅰ为不同的温度下,Fe(NO33不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;图Ⅱ为一定温度下,Fe(NO33质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响.
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根据图分析:工业生产中最佳温度为 ℃,此时Fe(NO33与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 .
(4)K2FeO4 在水溶液中易水4FeO42-+10H2O
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4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号).
A.H2O   B.CH3COONa、异丙醇   C.NH4Cl、异丙醇   D.Fe(NO33、异丙醇
(5)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0mmol?L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)的变化,结果见图Ⅲ.该实验的目的是 .
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(6)FeO42-在水溶液中的存在形态如图Ⅳ所示.下列说法正确的是 (填字母).
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:HFeO4-+OH-=FeO42-+H2O.

难度:⭐⭐⭐

题库:高中,化学

标签:异丙醇,溶液,浓度

参考解答

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481***130

2025-05-15 06:58:33

答案:(1)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)NaNO3、NaCl、NaOH;NaNO3作炸药,NaCl用作调味品或氯碱工业原料等;
(3)26;1.2;
(4)B;
(5)探究温度对FeO42-浓度的影响;
(6)C。
解析:(1)氯气是酸性气体,能和烧碱溶液反应,反应实质为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;

(2)根据流程确定混合物Ⅰ的组成为氯化钠、次氯酸钠以及氢氧化钠的混合物,经过反应②之后所得混合物II的组成有NaNO3、NaCl、NaOH、K2FeO4,从中分离出K2FeO4后,得到的副产品是NaNO3、NaCl、NaOH,其中NaNO3作炸药,NaCl用作调味品或氯碱工业原料等;故答案为:NaNO3、NaCl、NaOH;NaNO3作炸药,NaCl用作调味品或氯碱工业原料等;
(3)寻找最佳温度要具备的条件:该温度下反应速率快,生成高铁酸钾的产率较大两方面,所以工业生产中最佳温度为26℃,因为在该温度下生成高铁酸钾的产率最大,此时Fe(NO33与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为330/275=1.2,故答案为:26;1.2;
(4)洗涤剂的选择要求:要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂,在选项中,A能让K2FeO4水解,B中醋酸钠水解显碱性,对K2FeO4水解能起到抑制作用,C和D中的铵根和三价铁离子易水解,且水解后显酸性,对K2FeO4水解能起到促进作用,故选B,故答案为:B;
(5)将试样分别置于不同温度的恒温水浴中,来测定c(FeO42-)的变化,显然是确定温度对FeO42-浓度的影响情况,故答案为:探究温度对FeO42-浓度的影响;
(6)A、不同PH值时,溶液中铁元素的存在形态及种数不相同,比如在PH值等于6时,就只有两种形态,故A错误;
B、向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分数先增大随后又减小,故B错误;
C、pH=6的这种溶液中,铁元素的存在形态有HFeO4-和FeO42-,加KOH溶液,只有HFeO4-能反应,发生反应的离子方程式为:HFeO4-+OH-=FeO42-+H2O,故C正确;
故答案为:C.

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