高鐵酸鹽(FeO42-)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。
已知:
ⅰ)FeO42-具有強(qiáng)氧化性,易被H2、Cl-及空氣中的還原性氣體還原。
ⅱ)FeO42-在Fe3+或Fe(OH)3催化作用下分解。
ⅲ)FeO42-分解速率方程為v(分解)=[1.154×105?eπt]?c(FeO42-)。
Ⅰ.Johnson提出由過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽(K2SO4?KHSO4?2KHSO5)溶液,在冰鹽水浴條件下,將Fe(NO3)3氧化為K2FeO4,裝置如圖所示:
(1)A溶液為 bb(填“a”或“b”)。
a.過一硫酸氫鉀復(fù)合鹽溶液
b.Fe(NO3)3溶液
(2)過一硫酸結(jié)構(gòu)簡式為,則KHSO5中的S為+66價。
(3)反應(yīng)中需全程維持冰鹽水浴,原因是 維持低溫環(huán)境可降低FeO42-分解速率,提高產(chǎn)率維持低溫環(huán)境可降低FeO42-分解速率,提高產(chǎn)率。(任答一條即可)
Ⅱ.Poggendorf首次發(fā)現(xiàn)使用鐵電極在濃NaOH溶液中,利用“電解法”合成高鐵酸鹽,原理為:Fe+2OH-+2H2O 電解 FeO42-+3H2↑。
(4)電解過程中,電解槽中出現(xiàn)紅色渾濁,用離子方程式和文字解釋可能原因:Fe-3e-+3OH-=Fe(OH)3↓Fe-3e-+3OH-=Fe(OH)3↓(任答一條即可)。
(5)采用如圖“隔膜電解法”,可以解決電解過程中出現(xiàn)紅色沉淀的問題。
①陽極區(qū)加入某種電解質(zhì),能避免Na2FeO4被還原,宜加入 cc(填序號,單選)。
a.NaCl
b.KNO3
c.KIO3
d.Na2HPO4
②當(dāng)陰極區(qū)產(chǎn)生6.72L(標(biāo)況下)H2時,陽極區(qū)溶液的質(zhì)量變化量為 15.815.8g。(不考慮FeO42-的遷移)
Ⅲ.FeO42-與水分子結(jié)合會發(fā)生質(zhì)子化,并存在平衡H3FeO4+K1H2FeO4K2HFeO4-K3FeO42-。常溫下,0.1mol?L-1的高鐵酸鹽溶液中,含鐵粒子的分布系數(shù)隨pH的變化如圖所示。
(6)溶液中水的電離程度:A點(diǎn) <<C點(diǎn)(填“>”“<”或“=”)。
(7)當(dāng)溶液pH=3時,c(H3FeO4+):c(H2FeO4):c(HFeO4-)=1:101.4101.4:101.1101.1。
πt
電解
K
1
K
2
K
3
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】b;6;維持低溫環(huán)境可降低FeO42-分解速率,提高產(chǎn)率;Fe-3e-+3OH-=Fe(OH)3↓;c;15.8;<;101.4;101.1
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:15引用:1難度:0.4
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1.錳及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
Ⅰ.溶液中的Mn2+可被酸性(NH4)2S2O8溶液氧化為,該方法可用于檢驗(yàn)Mn2+。MnO-4
(1)用酸性(NH4)2S2O8溶液檢驗(yàn)Mn2+時的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
(2)該反應(yīng)的離子方程式為
(3)(NH4)2S2O8可視為由兩分子硫酸縮合所得,若硫酸的結(jié)構(gòu)簡式為,則H2S2O8的結(jié)構(gòu)簡式為
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室用含錳廢料(主要成分為MnO2,還含有少量Al2O3、MgO、SiO2)為原料制備Mn的工藝流程如下所示。
已知:①部分難溶物的溶度積常數(shù)如下表所示。難溶物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 Mn(OH)2 溶度積常數(shù) 4.0×10-38 1.0×10-33 1.8×10-11 1.8×10-13
(1)“酸浸”時,MnO2將Fe氧化為Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式為
則適宜的浸出時間和液固比分別為
(2)若“酸浸”后所得濾液中c(Mn2+)=0.18mol?L-1,則應(yīng)“調(diào)pH”的范圍為
(3)“煅燒”反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:35引用:4難度:0.4 -
2.鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中具有重要的作用.
(1)鋁屬于活潑金屬卻能在空氣中穩(wěn)定存在,原因是(用化學(xué)用語及相關(guān)文字說明表達(dá)式為
(2)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)鼙容^鎂和鋁的金屬性強(qiáng)弱的是
a.測定鎂和鋁的導(dǎo)電性強(qiáng)弱
b.測定等物質(zhì)的量濃度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH
c.向0.1mol/LAlCl3和0.1mol/L MgCl2中加過量NaOH溶液
(3)冶煉金屬鋁時,用石墨做電極電解熔融
(4)AlCl3與NaN3在高溫下反應(yīng)可制得高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氮化鋁(AlN),且生成N2.
NaN3晶體中陰、陽離子個數(shù)比為
(5)聚合鋁(PAC)是一種新型高效的無機(jī)高分子絮凝劑,廣泛用于水的處理.用鋁灰、鋁土礦、鋁渣等為原料(主要成分為Al、Al2O3)可制取聚合鋁.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①寫出酸溶過程中發(fā)生的非氧化還原反應(yīng)的離子方程式:
②聚合鋁(PAC)的分子式為[Al2(OH)aClb]m,聚合鋁中OH-與Al3+的比值對凈水效果有很大影響,定義鹽基度B=n(OH-):3n(Al 3+ ),當(dāng)B=時,b=23
③制取聚合鋁的方法有多種,若將步驟I后的溶液pH直接調(diào)制4.2-4.5時,將在過程II發(fā)生聚合而得到某種聚合鋁Alm(OH)nCl3m-n,寫出生成該聚合鋁的離子反應(yīng)方程式是發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:16引用:1難度:0.3 -
3.利用MnO2懸濁液吸收SO2氣體制取連二硫酸錳(MnS2O6)和硫酸錳(MnSO4)的裝置(部分夾持、加熱儀器已省略)如圖所示。
已知:i.MnS2O6易溶于水,其在pH為2.8~3.5時最穩(wěn)定,溫度超過30℃會快速分解生成易溶于水的MnSO4;
ii.連二硫酸的結(jié)構(gòu)簡式為:。
(1)MnS2O6中S的化合價為
(2)儀器a應(yīng)裝入的藥品最好是
A.70%的硫酸溶液
B.稀鹽酸
C.稀硝酸
D.濃硝酸
(3)裝置B的作用為
(4)測定MnS2O6中錳的含量:準(zhǔn)確稱量產(chǎn)品質(zhì)量,充分加熱使之完全分解得到MnSO4,加適量水溶解,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(Mn元素均轉(zhuǎn)化為MnO2),即可計(jì)算出MnS2O6中錳的含量。滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:18引用:2難度:0.6
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