高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn),其生產(chǎn)工藝如下:
主要反應(yīng)為:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH = 2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。
(1)寫(xiě)出反應(yīng)①的離子方程式: 。
(2)從“混合物II”中分離出K2FeO4后,會(huì)有副產(chǎn)品,它們都是重要的化工產(chǎn)品,其中一種在工業(yè)上用作氯堿工業(yè)原料的物質(zhì)是 。
(3)反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對(duì)高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。圖Ⅰ為不同的溫度下,F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響;圖Ⅱ?yàn)橐欢囟认,F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時(shí),NaClO濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響。
圖Ⅰ 圖Ⅱ
根據(jù)上圖分析:工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為 ℃,此時(shí)Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為 。
(1)Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O (2)NaCl (3)① 26 1.2
解析試題分析:(1)氯氣是酸性氣體,能和燒堿溶液反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O。
(2)根據(jù)流程確定混合物Ⅰ的組成為氯化鈉、次氯酸鈉以及氫氧化鈉的混合物,經(jīng)過(guò)反應(yīng)②之后所得混合物II的組成有NaNO3、NaCl、NaOH、K2FeO4,從中分離出K2FeO4后,得到的副產(chǎn)品是NaNO3、NaCl、NaOH,其中NaNO3作炸藥,NaCl用作調(diào)味品或氯堿工業(yè)原料等。
(3)尋找最佳溫度要具備的條件:該溫度下反應(yīng)速率快,生成高鐵酸鉀的產(chǎn)率較大兩方面,所以根據(jù)圖像可知工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為26℃,因?yàn)樵谠摐囟认律筛哞F酸鉀的產(chǎn)率最大,此時(shí)Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為=1.2。
考點(diǎn):考查常見(jiàn)元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用以及圖像分析與應(yīng)用等
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
【化學(xué)—選修2:化學(xué)與技術(shù)】(15分)
生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè),不僅僅是體現(xiàn)環(huán)保理念更要依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和充分考慮經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。下面是某企業(yè)設(shè)計(jì)的硫酸-磷銨-水泥聯(lián)產(chǎn),海水-淡水多用,鹽-熱-電聯(lián)產(chǎn)三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖。
根據(jù)上述產(chǎn)業(yè)流程回答下列問(wèn)題:
(1)從原料、能源、交通角度考慮該企業(yè)應(yīng)建在( )
A.西部山區(qū) | B.沿海地區(qū) | C.發(fā)達(dá)城市 | D.東北內(nèi)陸 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
丙酸的結(jié)構(gòu)為CH3—CH2—COOH,丙酸鹽是安全有效的防霉、防腐劑,一種以堿式碳酸鋅為原料的生產(chǎn)工藝流程如下:
序號(hào) | n(丙酸)∶ n(堿式碳酸鋅) | 反應(yīng)溫度/℃ | 丙酸鋅產(chǎn)率/% |
1 | 1∶0.25 | 60 | 67.2 |
2 | 1∶0.25 | 80 | 83.5 |
3 | 1∶0.25 | 100 | 81.4 |
4 | 1∶0.31 | 60 | 89.2 |
5 | 1∶0.31 | 80 | 90.1 |
6 | 1∶0.31 | 100 | 88.8 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
二氧化鈦廣泛應(yīng)用于各類(lèi)結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層等,二氧化鈦還可作為制備鈦單質(zhì)的原料。
Ⅰ.二氧化鈦可由以下兩種方法制備:
方法1:TiCl4水解生成TiO2·xH2O,過(guò)濾、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2,此方法制備得到的是納米二氧化鈦。
(1)① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________;
② 檢驗(yàn)TiO2·x H2O中Cl-是否被除凈的方法是______________________________。
方法2:可用含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,其中Ti元素化合價(jià)為+4價(jià))制取,其主要流程如下:
(2)Fe2O3與H2SO4反應(yīng)的離子方程式是 。
(3)甲溶液中除含TiO2+之外還含有的金屬陽(yáng)離子有 。
(4)加Fe的作用是 。
Ⅱ.二氧化鈦可用于制取鈦單質(zhì)
(5)TiO2制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟如下:
反應(yīng)②的方程式是 ,該反應(yīng)需要在Ar氣氛中進(jìn)行,請(qǐng)解釋原因:_____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
分子篩具有均勻的微孔結(jié)構(gòu),分子篩篩分作用見(jiàn)下圖。由于分子篩具有吸附能力高,熱穩(wěn)定性強(qiáng)等其它吸附劑所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn),使得分子篩獲得廣泛的應(yīng)用。某種型號(hào)的分子篩的工業(yè)生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)單表示如下:
在加NH3·H2O調(diào)節(jié)pH的過(guò)程中,若pH控制不當(dāng)會(huì)有Al(OH)3生成,假設(shè)生產(chǎn)流程中鋁元素和硅元素均沒(méi)有損耗,鈉原子的利用率為10%。
(1)分子篩的孔道直徑為4A(1 A=10-10m)稱(chēng)為4A型分子篩,當(dāng)Na+被Ca2+取代時(shí)就制得5A型分子篩,當(dāng)Na+被K+取代時(shí)就制得3A型分子篩。要高效分離正丁烷(分子直徑為4.65A)和異丁烷(分子直徑為5.6A)應(yīng)該選用 型分子篩。
(2)A12(SO4)3溶液與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成膠體的離子方程式為
(3)該生產(chǎn)流程中所得濾液里含有的離子除H+、OH-外,主要為 ;檢驗(yàn)其中金屬陽(yáng)離子的操作方法是
(4)加NH3·H2O調(diào)節(jié)pH后,加熱到90℃并趁熱過(guò)濾的原因可能是
(5)該生產(chǎn)流程中所得分子篩的化學(xué)式為
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì),工業(yè)上通過(guò)“中溫焙燒—鈉氧化法”回收Na2Cr2O7等物質(zhì)。
已知:水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì)
(1)水浸后的溶液呈____性(“酸”、“堿”、“中”)。
(2)完成氧化焙燒過(guò)程中生成Na2CrO4的化學(xué)方程式:
____Cr(OH)3+____Na2CO3+_____ = ____Na2CrO4+___CO2+_____
(3)濾渣II的主要成分有Zn(OH)2、___________________________________。
(4)“系列操作”中為:繼續(xù)加入H2SO4,________冷卻結(jié)晶,過(guò)濾。繼續(xù)加入H2SO4目的是________________________。
已知:①除去濾渣II后,溶液中存在如下反應(yīng):2CrO42ˉ+2H+Cr2O72ˉ+H2O
②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度如下表
溫度 化學(xué)式 | 20℃ | 60℃ | 100℃ |
Na2SO4 | 19.5 | 45.3 | 42.5 |
Na2Cr2O7 | 183 | 269 | 415 |
Na2CrO4 | 84 | 115 | 126 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
磷酸亞鐵鋰LiFePO4是一種新型汽車(chē)鋰離子電池的電極材料。某化工廠以鐵紅、鋰輝石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2+、Mg2+的鹽)、碳粉等原料來(lái)生產(chǎn)磷酸亞鐵鋰。其主要工藝流程如下:
已知:2LiAl(SiO3)2 + H2SO4(濃) Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O↓
溫度/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 |
溶解度(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 |
溶解度(Li2SO4)/g | 34.2 | 32.8 | 31.9 | 30.7 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
下列物質(zhì)的制備,符合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的是( )
A.將氯氣通入澄清石灰水中制漂白粉 |
B.用離子交換膜法電解飽和食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣 |
C.將氫氣和氯氣混合后點(diǎn)燃,產(chǎn)物用水吸收制備鹽酸 |
D.將SO2和O2的混合氣加高壓后,通過(guò)接觸室,制備SO3 |
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