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高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)在能源、环保等方面有着广泛的用途.干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示.

(1)干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________.

(2)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:

①反应Ⅰ的离子方程式为________.

②反应Ⅱ的化学方程式为________.

③加入饱和KOH溶液的目的是________________.

(3)高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂.它能消毒杀菌是因为________,它能净水的原因是________________.

(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由图可得出高铁电池的优点有:工作电压稳定,________.

答案:
解析:

  (1)3∶1(2分)

  (2)①2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O(2分)

  ②3NaClO+10NaOH+2Fe(NO3)32Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O

  (3分,写离子方程式3ClO-+10OH-+2Fe3+2FeO+3Cl-+5H2O同样给分)

  ③增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出(3分)

  (3)高铁酸钾(K2FeO4)有强氧化性(2分) 高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体有吸附性(有絮凝作用),使水澄清(2分,共4分)

  (4)放电时间长(2分)


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?安徽模拟)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝、杀菌、灭菌、去浊、脱色、除臭为一体的新型、高效、绿色环保的多功能水处理剂.近十几年来,我国对高铁酸钾在饮用水处理中的应用的研究也不断深入,已取得可喜成果.比较理想的制备方法是次氯酸盐氧化法:先向KOH溶液中通入足量Cl2制备次氯酸钾饱和溶液,再分次加入KOH固体,得到次氯酸钾强碱性饱和溶液,加入三价铁盐,合成高铁酸钾.
(1)向次氯酸钾强碱饱和溶液中加入三价铁盐发生反应的离子方程式:
①Fe3++3OH-=Fe(OH);②
2Fe(OH)3+3ClO-+10OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O
2Fe(OH)3+3ClO-+10OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O
.
(2)高铁酸钾溶于水能释放大量的原子氧,从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒,与此同时,自身被还原成新生态的Fe(OH)3,这是一种品质优良的无机絮凝剂,能高效地除去水中的微细悬浮物.将适量K2Fe2O4溶液于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO2-4)=1.0mmol?L-1试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO+2-4)的变化,结果见图.高铁酸钾与水反应的离子反应方程式为
4FeO2-4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑
4FeO2-4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑
,该反应的△H
>
>
0(填“>”“<”或“=”).
(3)高铁酸盐还是一类环保型高性能电池的材料,用它做成的电池能量高,放电电流大,能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 
放电
充电
3Zn(OH)3+2Fe(OH)3+4KOH该电池放电时的负极反应式为
Zn+2OH--2e-=Zn(OH)
Zn+2OH--2e-=Zn(OH)
,若外电路有5.418×1022个电子通过,则正极有
5.94
5.94
g高铁酸钾参与反应.
(4)测定某K2FeO4溶液浓度的实验步骤如下:
步骤1:准确量取V mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中
步骤2:在强碱性溶液中,用过量CrO-2与FeO2-4反应生成Fe(OH)3和CrO2-4
步骤3:加足量稀硫酸,使CrO2-4转化为Cr2O2-7,CrO-2转化为Cr3+,Fe(OH)3转化为Fe2+
步骤4:加入二苯胺磺酸钠作指示剂,用c mol?L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液V1mL.
①滴定时发生反应的离子方程式为
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
.
②原溶液中K2FeO4的浓度为
cV1
3V
mol/L
cV1
3V
mol/L
(用含字母的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

传统的自来水消毒常采用漂白粉等强氧化剂,但其产生的有机氯对人体有一定的危害.一种新型的消毒剂--高铁酸盐(如Na2FeO4或K2FeO4)能有效地杀灭水中的细菌和病毒,同时其产物在水中经过变化后能除去水中的微细悬浮物.在以上变化过程中不可能涉及的变化有(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2011?江苏模拟)[化学--选修化学与技术]
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途.湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示.
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:

①反应Ⅰ的化学方程式为
2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O
2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O
.
②反应Ⅱ的离子方程式为
3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O
3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O
.
③加入饱和KOH溶液的目的是
增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出
增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出
.
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为
高铁酸钾有强氧化性
高铁酸钾有强氧化性
、
能杀菌消毒
能杀菌消毒
,
在水中被还原生成Fe(OH)3胶体
在水中被还原生成Fe(OH)3胶体
、
有吸附性起净水作用
有吸附性起净水作用
.
(3)干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
3﹕1
3﹕1
.
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,右图为该电池和常用的高能碱性
电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有
放电时间长
放电时间长
,
工作电压稳定
工作电压稳定
.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)在能源、环保等方面有着广泛的用途.干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示.
干法 Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物
湿法 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液
△
(1)干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH═2K2FeO4+3KNO2+2H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
3:1
3:1
.
(2)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:溶解
①反应I的化学方程式为
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
.
②反应II的离子方程式为
3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O
3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O
.
③加入饱和KOH溶液的目的是
增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出
增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出
.
(3)高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂.它能消毒杀菌是因为
高铁酸钾(K2FeO4)有强氧化性
高铁酸钾(K2FeO4)有强氧化性
,它能净水的原因是
高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体,有吸附性(有絮凝作用),使水澄清起净水作用
高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体,有吸附性(有絮凝作用),使水澄清起净水作用
.
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,右图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由图可得出高铁电池的优点有:工作电压稳定,
放电时间长
放电时间长
.

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