① 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝於一體的新型多功能水處理劑.利用Fe(NO2)3、NaClO和KOH等
硝酸鐵溶液中加入氫氧化鈉和次氯酸鈉反應得到氯化鈉高鐵酸鈉的混合溶液,加入氫氧化鈉蒸發濃縮冷卻結晶,過濾洗滌得到高鐵酸鈉固體,在固體中加入飽和氫氧化鉀溶液過濾得到高鐵酸鉀粗產品,經過重結晶洗滌乾燥得到較純的K2FeO4;
(1)第①步所加人的混合液中僅含三種溶質,除NaOH和NaClO外,還應含有NaCl;
故答案為:NaCl;
(2)第①步中Na0H、NaC10與Fe(NQ3)3發生反應生成高鐵酸鹽和氯離子,反應的離子方程式為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
故答案為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(3)依據溶液配製的步驟和過程分析判斷需要的玻璃儀器,要配製1000mL5mol.L-Fe(NO3)3溶液,需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、1000ml容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒;第③步是Na2FeO4轉化為K2FeO4,說明此溫度下K2FeO4的溶解度小於Na2FeO4;
故答案為:1000ml容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒;<;
(4)第②步所加NaOH溶液中含有160gNaOH物質的量為4mol,恰好可得8L混合液,測得其中Na+濃度為2.5mol.L-1,鈉元素物質的量=8L×2.5mol/L=20mol,依據氯元素守恆可知,第一步含有鈉元素16mol,結合化學方程式中定量關系,每生成3molClO-離子,同時生成3molNaCl,即每2molFe3+參加費用的NaClO為3mol,NaOH為10mol,同時有3molNaCl混在原氫氧化鈉和次氯酸鈉呵呵溶液中,原Fe(NO3)3為2mol;則K2FeO4為2mol,質量=2mol×198g/mol=396g;
故答案為:396g;
② 高鐵酸鉀 易溶於水,具有強氧化性,是一種新型水處理劑。工業上常用如下方法制備高鐵酸鉀:以鐵絲網為陽
(1)其中的Fe元素為+6價,易得電子(或其他合理答案) (2)減少洗滌回時產品的損失且產品易干答燥(或其他合理答案) (3)Fe 2 O 3 +10OH - -6e - =2FeO 4 2- +5H 2 O;1∶2 (4)①研究FeO 4 2- 在不同pH溶液中的穩定性(或反應的速率);②溫度越高,FeO 4 2- 越不穩定(或與水反應的速率越快);③pH=11.50的溶液中OH - 離子濃度大,使平衡向左移動 |
③ 高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型高效的水處理劑.下列有關高鐵酸鈉的說法正確的是()A.屬於氧化物B
A、氧化物由兩種元素組成而高鐵酸鈉由三種元素組成,故A錯誤;
B、高鐵酸鈉中鈉、鐵內、氧三種元素的質量比為(容23×2):56:(16×4)=23:28:32,故B錯誤;
C、化合物中各元素化合價代數和為零,鈉顯+1價,氧顯-2價,因此高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為+6價,故C正確;
D、高鐵酸鈉由兩種金屬元素和一種非金屬元素組成,故D錯誤.
故選:C.
④ 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化,吸附,絮凝於一體的新型多功能水處理劑,高鐵酸鹽熱穩定性差.制備方法
(1)A.實驗室干法制備需用鹼KOH,加熱無需用蒸發皿,故A錯誤;
B.鐵坩堝含有鐵,鐵與氫氧化鉀不反應,故B正確;
C.氧化鋁坩堝能和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉,故C錯誤;
D.陶瓷坩堝含有二氧化硅,二氧化硅能和氫氧化鈉反應,故D錯誤;
故選B.
(2)據題目信息、氧化還原反應中化合價發生變化確定產物有:KClO3、KCl、H2O,Cl2既是氧化劑又是還原劑,根據電子得失守恆和質量守恆來配平,可得6KOH+3Cl2
△ | .
⑤ 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、殺菌、滅藻、去濁、脫色、除臭為一體的新型高效水處理劑.下列關
A、高鐵酸鉀含來有鉀、鐵源、氧三種元素,不是氧化物,故A錯誤; B、根據化合物中各元素正負化合價的代數和為零,設鐵元素的化合價為x,則有(+1)×2+x+(-2)×4=0,解得x=+6,故B正確; C、高鐵酸鉀是純凈物不是混合物,故C錯誤; D、高鐵酸鉀含有氧這一種非金屬元素,故D錯誤; 故選B.
⑥ 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,其與水的離子反應是:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(
A、高鐵酸鉀與水反應時,水中氧元素化合價升高,所以水發生氧化反應,故內A錯誤; B、反應2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O中,化容合價升高數=化合價降低數=轉移電子數=6mol,生成了2molNa2FeO4,所以當生成1molNa2FeO4共轉移3mol電子,故B正確; C、反應2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中,每生成2molNa2FeO4,轉移電子數=化合價升高數=化合價降低數=8mol,還有Na2O2中的氧由-1價升高到0價的O2,所以每生成1molNa2FeO4共轉移電子應該為4+1=5mol,故C錯誤; D、K2FeO4具有氧化性所以能殺菌,高鐵酸鉀與水反應時生成的Fe(OH)3(膠體)具有凈水作用,故D正確. 故選AC.
⑦ 高鐵酸鉀(K2FeO4)具有很強的氧化性,是一種新型的高效水處理劑.(1)高鐵酸鉀具有強氧化性的原因是___
(1)高鐵酸鉀中的鐵是正6價,處於高價態,具有強氧性,故答案為:其中的鐵元素為+6價,易得電子; (2)高鐵酸鉀是具有強氧性,還原產物鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,吸附雜質的作用,故答案為:高鐵酸鉀有強氧化性,能殺菌消毒;產生的Fe(OH)3有吸附性,有絮凝作用; (3)①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,6molNa2O2中12mol的負一價氧,2mol的有變成0價,還有10mol變成-2價,而鐵是正2價變為正6價,所以每生成2mol Na2FeO4時轉移電子10mol,故答案為:10; ②Fe(NO3)3被NaClO氧化成Na2FeO4,故答案為:2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O; (4)高鐵電池由圖2為該電池和常用的高能鹼性電池的放電曲線,由此可得出的高鐵電池的優點有放電時間長,工作電壓穩定等優點, 故答案為:放電時間長;工作電壓穩定; (5)①在其它條件相同的情況下研究在FeO42-不同PH溶液中的穩定性,故答案為:研究在FeO42-不同PH溶液中的穩定性(或反應的速率); ②研究溫度改變,FeO42-的穩定性,故答案為:溫度越高,FeO42-越不穩定(或與水反應的速率越快); ③用平衡移動的原理解釋,pH=11.50的溶液中OH-離子濃度大,使平衡向左移動,故答案為:pH=11.50的溶液中OH-離子濃度大,使平衡向左移動.
⑧ 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,且不會造成二次污染.已知高鐵酸鹽熱穩定性差,工
(1)硝酸鐵和氫氧化鉀反應生成了氫氧化鐵和硝酸鉀,過濾後得到的濾液是硝酸鉀溶液,可以用在農業上用作復合肥(或化肥); 故答案為:復合肥(或化肥); (2)氧化過程中,發生反應的離子方程式是:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O; 由於已知高鐵酸鹽熱穩定性差,溫度高了高鐵酸鉀會分解; 故答案為:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O; 防止生成的K2FeO4發生分解; (3)結晶過程中加入濃KOH溶液,增大了K+濃度,有利於K2FeO4晶體的析出; 故答案為:增大K+濃度,促進K2FeO4晶體析出; (4)假設ClO-與ClO3-離子的物質的量為1mol、2mol,化合價升高:1×1+5×2=11,氯氣被還原成了-1價氯離子,被還原的氯元素的物質的量是11mol,故被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質的量之比是11:(1+2)=11:3; 故答案為:11:3 (5)根據圖1可知,鐵鹽的質量分數應控制在30% 左右可以獲取更多的高鐵酸鉀; 根據圖2可知,反應時間應控制在60min左右,可以獲取更多的高鐵酸鉀; 故答案為:30% 60min.
⑨ 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的多功能水處理劑.高鐵酸鉀是具有紫色光澤的粉末;乾燥的高鐵酸鉀在
(1)物質的顏色、光抄澤、狀態等方面襲的性質不需要通過化學變化表現出來,屬於物理性質.故填:有紫色光澤的粉末. (2)高鐵酸鉀在受潮或受熱時都易發生分解,所以高鐵酸鉀在保存時應注意避免受潮,受熱.故填:受潮,受熱. (3)根據質量守恆定律可知,高鐵酸鉀和水反應生成氫氧化鐵、氫氧化鉀和氧氣.故填:3O2.
⑩ 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型的水處理劑,其中Fe元素的化合價是()A.+1B.+2C.+3D.+
根據在化合物中正負化合價代數和為零,K2FeO4中Fe元素的化合價是 (+1)×2+X+(-2)×4=0,可得X=+6, 故選D.
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