問題詳情:
高鐵*鉀是一種新型綠*氧化劑,製備高鐵*鉀的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)步驟①中NaClO作______(填“氧化劑”“還原劑”或“催化劑”)。
(2)步驟②脫除的鹽除NaNO3 外,還有 ____________(填化學式)。
(3)步驟③是利用溶解度的不同進行的*作。則溶解度:Na2FeO4 _____(填“>”或“<”)K2FeO4。
(4)本次實驗中K2FeO4的產率爲__________________。
(5)取少量K2FeO4於試管中,加***化並堵住試管口,觀察到溶液中有細微的小氣泡產生,溶液紫*逐漸褪去,伸入一根帶火星的木條,木條復燃;再向溶液中加入KSCN溶液,溶液變爲血紅*。如果標況下產生氣體2.24L,則參加反應的FeO42- 數目_____________;K2FeO4作爲淨水劑的優點除鐵無毒,能消毒殺菌外還有__________________________________。
(6)某同學設計以下兩個實驗探究高鐵*鉀的穩定*。
(實驗1)將適量K2FeO4固體分別溶解於pH爲 4.74、7.00、11.50的水溶液中,配得FeO42-濃度爲1.0mmol•L-1(1mmol•L-1=10-3mol•L-1)的試樣,靜置,結果見圖1。
(實驗2)將適量K2FeO4溶解於pH=4.74的水溶液中,配製成FeO42-濃度爲1.0mmol•L-1的試樣,將試樣分別置於 20℃、30℃、40℃和60℃的恆溫水浴中,結果見圖2。
(實驗結論)根據圖一,可以得出的結論是:________________________________________
圖1 圖2
(7)常溫下,某水溶液含有Fe3+,Cu2+,調節溶液pH=10時,兩種*氧化物沉澱共存,已知該溫度下, Ksp(Fe(OH)3)= a, Ksp(Cu(OH)2)= b,則溶液中C(Fe3+)/C(Cu2+)=___________。
【回答】
【*】氧化劑NaCl>86.36%2/15 NA 或2.4×1023生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質其他條件不變時, pH越小,K2FeO4越不穩定104a/b
【解析】(1)步驟①中Fe3+被NaClO在鹼*條件下氧化爲FeO42-,則NaClO作氧化劑;正確*:氧化劑。
(2)步驟①中NaClO的還原產物爲NaCl,反應同時生成NaNO3,這兩種鹽均需要除去,否則影響產品的純度,則步驟②脫除的鹽除NaNO3外,還有NaCl;正確*:NaCl。
(3)步驟③在Na2FeO4溶液中加入KOH固體,可析出溶解度小的K2FeO4,則溶解度Na2FeO4>K2FeO4;正確*:>。
(4)4.04gFe(NO3)3·9H2O的物質的量爲4.04/404=0.01g,實驗中K2FeO4的產率爲0.01×198/1.71×100%=86.36%;正確*:86.36%。
(5)根據題給資訊可知:K2FeO4*化時有氧氣和Fe3+生成,根據電子守恆、電荷守恆及原子守恆可知發生反應的離子方程式爲4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O;根據4FeO42---12e--3O2關係可知,如果標況下產生氧氣2.24L(即爲0.1mol),則參加反應的FeO42- 數目2/15 NA 或2.4×1023;K2FeO4作爲淨水劑的優點除鐵無毒外,還體現在自身的強氧化*,能消毒殺菌,同時還原產物Fe3+水解生成的Fe(OH)3可吸附水中懸浮雜質;正確*:2/15 NA 或2.4×1023 ;生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質。
(6)根據圖一,可以得出的結論是:其他條件不變時, pH越小,K2FeO4越不穩定 ;正確*:其他條件不變時, pH越小,K2FeO4越不穩定。
(7)c(Fe3+)/c(Cu2+)= c(Fe3+)×c3(OH-)/ c(Cu2+)×c2(OH-)×c(OH-)= Ksp[Fe(OH)3]/ Ksp[Cu(OH)2] ×c(OH-)= a/b×c(OH-),由於溶液pH=10時,c(H+)=10-10mol/L,所以c(OH-)=10-4 mol/L,帶入上式可得c(Fe3+)/c(Cu2+)= 104a/b;正確*:104a/b。
知識點:鐵和鐵的化合物
題型:綜合題