【題目】I.高鐵酸鉀( K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑,而且高鐵電池的研制也在進行中。如圖1是高鐵電池的模擬實驗裝置:

(1)該電池放電時正極的電極反應式為 ;若維持電流強度為1A,電池工作十分鐘,理論消耗Zn g(已知F="96500" C/mol)。

(2)鹽橋中盛有飽和KC1溶液,此鹽橋中氯離子向 移動(填“左”或“右”);若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向 移動(填“左”或“右”)。

(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有

Ⅱ.工業(yè)上濕法制備K2Fe04的工藝流程如圖3。

(4)完成“氧化”過程中反應的化學方程式:

其中氧化劑是 (填化學式)。

(5)加入飽和KOH溶液的目的是

(6)已知25℃時Ksp[Fe(OH)3]=4.0×,此溫度下若在實驗室中配制5mol/L l00mL FeCl3溶液,為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則至少需要加入 mL 2 mol/L的鹽酸(忽略加入鹽酸體積)。

【答案】(1)FeO42﹣+4H2O+3e=Fe(OH)3↓+5OH;0.2

(2)右;左(3)使用時間長、工作電壓穩(wěn)定

(4)2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O;NaClO

(5)減小高鐵酸鉀的溶解,促進高鐵酸鉀晶體析出(6)2.5

【解析】試題分析:(1)放電時高鐵酸鉀為正極,正極發(fā)生還原反應,電極反應式為FeO42﹣+4H2O+3e=Fe(OH)3↓+5OH;若維持電流強度為1A,電池工作十分鐘,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1×10×60÷96500=0.0062176mol。理論消耗Zn的質(zhì)量 0.0062176mol÷2×65=0.2g(已知F="96500" C/mol)。

(2)電池工作時,陰離子移向負極,陽離子移向正極,所以鹽橋中氯離子向右移動;若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向左移動。

(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有使用時間長、工作電壓穩(wěn)定

Ⅱ.(4)2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O氧化劑所含元素化合價降低,氧化劑是NaClO;

(5)加入飽和KOH溶液的目的是減小高鐵酸鉀的溶解,促進高鐵酸鉀晶體析出;

(6)已知25℃時Ksp[Fe(OH)3]=4.0×,此溫度下若在實驗室中配制5mol/L l00mL FeCl3

溶液,為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,,則至少需要加入2.5mL 2 mol/L的鹽酸。

練習冊系列答案
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【題目】(1)工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的流程如圖所示:

①洗滌粗品時選用異丙醇而不用水的理由是: 。

②反應II的離子方程式為 。

③高鐵酸鉀在水中既能消毒殺菌,又能凈水,是一種理想的水處理劑.它能消毒殺菌是因為 它能凈水的原因是 。

④已知25℃時Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反應II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,則需要調(diào)整 時,開始生成Fe(OH)3(不考慮溶液體積的變化)。

(2)由流程圖可見,濕法制備高鐵酸鉀時,需先制得高鐵酸鈉,然后再向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液,即可析出高鐵酸鉀。①加入飽和KOH溶液的目的是: 。

②由以上信息可知:高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉 (填“大”或“小”)。

濕法

強堿性介質(zhì)中,F(xiàn)e(NO3)3與NaClO反應生成紫紅色高鐵酸鹽溶液

干法

Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物

(3)干法制備K2FeO4的反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。

(4)高鐵電池是正在研制中的可充電干電池,高鐵電池具有工作電壓穩(wěn)定, 放電時間長等優(yōu)點,有人以高鐵酸鉀、二氧化硫和三氧化硫原料,以硫酸酸鉀為電解質(zhì),用惰性電極設計成高溫下使用的電池,寫出該電池正極電極反應式:

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(1)氨氣的制備

氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_________,反應的化學方程式為_______________。

欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序為:發(fā)生裝置______(按氣流方向,用小寫字母表示)。

(2)氨氣與二氧化氮的反應

將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。

操作步驟

實驗現(xiàn)象

解釋原因

打開K1,推動注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中

Y管中_____________

反應的化學方程式

____________

將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復到室溫

Y管中有少量水珠

生成的氣態(tài)水凝集

打開K2

_______________

______________

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