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

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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
(2)該流程①、②、③、④、⑤為能量或物質(zhì)的輸送,請(qǐng)分別寫(xiě)出輸送的主要物質(zhì)的化學(xué)式或能量形式①   ,②   ,③   ,④   ,⑤   。
(3)沸騰爐發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                  ,磷肥廠的產(chǎn)品是普鈣,其主要成份是       (填化學(xué)式)。
(4)熱電廠的冷卻水是    ,該流程中濃縮鹽水除提取鹽以外還可提取的物質(zhì)有  (寫(xiě)出一種即可)。
(5)根據(jù)生態(tài)園區(qū)建設(shè)理念請(qǐng)?zhí)岢龈郀t煉鐵廠廢氣、廢渣及多余熱能的利用設(shè)想                        (請(qǐng)寫(xiě)出兩點(diǎn))。

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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
 
(1)探究本實(shí)驗(yàn)中最佳工藝條件(見(jiàn)上表):反應(yīng)時(shí)間2 h,用水量45 g,n(丙酸)∶n(堿式碳酸鋅)=1∶,反應(yīng)溫度    ℃。 
(2)本工藝采用“閉路循環(huán)”方式,除具有制備工藝簡(jiǎn)便、產(chǎn)率高外,還具有         的優(yōu)點(diǎn)。 
(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),將37.0 g丙酸溶于220 mL水中,按上述流程在上述優(yōu)化的條件下制備,最終得丙酸鋅49.6 g,則該次實(shí)驗(yàn)丙酸鋅的產(chǎn)率為    (寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。 

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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
 
(5)工業(yè)上還可以在水浸過(guò)濾后的溶液(Na2CrO4)加入適量H2SO4,用石墨做電極電解生產(chǎn)金屬鉻,寫(xiě)出生成鉻的電極反應(yīng)方程式____________________________。

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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(SiO32(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(SiO32 + 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
 
(1)從濾渣Ⅰ中可分離出Al2O3,如下圖所示。請(qǐng)寫(xiě)出生成沉淀的離子方程式         。

(2)濾渣Ⅱ的主要成分是:            (填化學(xué)式)。
(3)向?yàn)V液Ⅱ中加入飽和Na2CO3溶液,過(guò)濾后,用“熱水洗滌”的原因是             
                                                                 。
(4)寫(xiě)出在高溫下生成磷酸亞鐵鋰的化學(xué)方程式                        
(5)磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為:FePO4+LiLiFePO4,電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li。試寫(xiě)出該電池放電時(shí)的正極反應(yīng):                            。若用該電池電解飽和食鹽水(電解池電極均為惰性電極),當(dāng)電解池兩極共有4480mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)產(chǎn)生時(shí),該電池消耗鋰的質(zhì)量為                 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

現(xiàn)有(NH4)2SO4、NH4NO3兩種化肥,你認(rèn)為哪種適宜用于酸性土壤?說(shuō)明理由。

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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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