13.高鐵酸鉀(K2FeO4,暗紫色固體),是一種新型、高效、多功能的水處理劑,完成下列填空:
(1)K2FeO4溶于水得到淺紫紅色的溶液,且易水解,生成氧氣和氫氧化鐵.寫出該水解反應(yīng)的離子方程式4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2;說明高鐵酸鉀做水處理劑的原理高鐵酸根離子具有強氧化性,能殺菌消毒,氫氧化鐵吸附水中的懸浮物.
(2)如圖分別是1mol/L的K2FeO4溶液在不同pH和溫度下c(FeO42-)隨時間的變化曲線.
根據(jù)以上兩圖,說明配置K2FeO4溶液的注意事項低溫、堿性條件下配制溶液.

(3)鋼鐵廠的副產(chǎn)品SO2多用于制硫酸和石膏等
①制硫酸最重要的反應(yīng)是:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)+196kJ如圖1表示將2.0molSO2和一定量的O2置于1L密閉容器中,當其他條件一定時,SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α隨X的變化關(guān)系,則X(X1、X2)可以代表的物理量是壓強或氧氣的量.
②如圖2表示生產(chǎn)石膏的簡單流程,請用平衡移動原理解釋向CaCO3懸濁液中通入SO2發(fā)生反應(yīng)的原因SO2與水會反應(yīng):SO2+H2O?H2SO3;生成的H2SO3會部分電離:H2SO3?H++HSO3-;CaCO3懸濁液中存在CaCO3?Ca2+(aq)+CO32-(aq),向CaCO3懸濁液中通入SO2時,CO32-與H+反應(yīng),c(CO32-)減小,溶解平衡正向移動..

分析 (1)用K2FeO4處理中性廢水時與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體,并放出無色無味的氣體和其它物質(zhì),鐵元素化合價降低,氧元素化合價升高生成氧氣,結(jié)合電荷守恒配平書寫離子方程式;氫氧化鐵膠體具有吸附作用;
(2)依據(jù)圖中數(shù)據(jù)結(jié)合高鐵酸根離子水解反應(yīng)的特點判斷解答;
(3)①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),為可逆反應(yīng),正向為氣體體積減小的反應(yīng),依據(jù)濃度、壓強對化學(xué)平衡移動影響解答;
②碳酸鈣的懸濁液中存在溶解平衡,所以而通入二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸酸性比碳酸的酸性強;

解答 解:(1)用K2FeO4處理中性廢水時與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體,并放出無色無味的氣體和其它物質(zhì),鐵元素化合價降低,氧元素化合價升高生成氧氣,結(jié)合電荷守恒配平書寫離子方程式為:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2↑;高鐵酸根離子具有強氧化性,能殺菌消毒,氫氧化鐵吸附水中的懸浮物;
故答案為:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2↑;
高鐵酸根離子具有強氧化性,能殺菌消毒,氫氧化鐵吸附水中的懸浮物;
(2)高鐵酸根離子水解方程式:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2,依據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知升高溫度,減小pH值,高鐵酸根離子濃度降低,所以應(yīng)在低溫、堿性條件下配制高鐵酸鉀溶液;
故答案為:低溫、堿性條件下配制溶液;
(3)①依據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,隨著X量加入SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α逐漸增大,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),為氣體體積減小的反應(yīng),加壓平衡向正向移動;多種反應(yīng)物的,增大一種反應(yīng)物濃度可以提高其他反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率,所以對反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),增大氧氣的用量能夠提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率,圖中X可以是壓強或氧氣的量;
故答案為:壓強或氧氣的量;
②CaCO3懸濁液中存在CaCO3?Ca2+(aq)+CO32-(aq),向CaCO3懸濁液中通入SO2時,SO2與水會反應(yīng):SO2+H2O?H2SO3;生成的H2SO3會部分電離:H2SO3?H++HSO3-,CO32-與H+反應(yīng),c(CO32-)減小,溶解平衡正向移動;
故答案為:SO2與水會反應(yīng):SO2+H2O?H2SO3;生成的H2SO3會部分電離:H2SO3?H++HSO3-;CaCO3懸濁液中存在CaCO3?Ca2+(aq)+CO32-(aq),向CaCO3懸濁液中通入SO2時,CO32-與H+反應(yīng),c(CO32-)減小,溶解平衡正向移動.

點評 本題為綜合題,考查了不同價態(tài)鐵之間的轉(zhuǎn)化,化學(xué)平衡移動原理及其應(yīng)用,明確高鐵酸根離子的性質(zhì)、熟悉影響化學(xué)平衡移動的因素是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.設(shè)NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是( 。
A.18gD2O和18gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA
B.0.5mol/L亞硫酸鈉溶液中含有的SO32-的物質(zhì)的量為0.5mol
C.過氧化鈉與水反應(yīng)時,生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA
D.過量銅片與100mL18mol/L的濃硫酸反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.8NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.“化學(xué)-我們的生活、我們的未來”.下列有關(guān)知識敘述正確的是( 。
A.Na+、Fe3+是人體所需微量元素B.苯酚不能用于殺菌消毒
C.氫氣是未來的一種理想燃料D.乙醇是不可再生的生物質(zhì)能源

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1.對二甲苯(PX)可發(fā)生如下反應(yīng)生成對苯二甲酸(PTA).下列有關(guān)說法錯誤的是( 。
+12MnO${\;}_{4}^{-}$+36H++12Mn2++28H2O.
A.PTA是該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物B.消耗1molPX,共轉(zhuǎn)移8mol電子
C.PX含苯環(huán)的同分異構(gòu)體還有3種D.PTA與乙二醇可以發(fā)生縮聚反應(yīng)

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8.下列除雜(括號內(nèi)為少量雜質(zhì))操作正確的是( 。
物質(zhì)(少量雜質(zhì))操作
AKNO3固體(NaCl)加水溶解、蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥
BNaCl固體(KNO3加水溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
CFeCl3溶液(NH4Cl)加熱蒸干、灼燒
DNH4Cl溶液(FeCl3滴加氨水至不再產(chǎn)生沉淀為止,過濾
A.AB.BC.CD.D

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18.分類法是研究化學(xué)的一種重要方法,下列物質(zhì)歸類有錯的是(  )
A.氧化性酸:HNO3、H3PO4、HClO4
B.干燥劑:堿石灰、硅膠、無水氯化鈣
C.酸性氧化物:SiO2、Cl2O、CrO3
D.危險化學(xué)品:天然氣、金屬鈉、氯酸鉀

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5.下列說法正確的是( 。
A.沸點由低到高的順序為:CH3CH2CH3<CH3(CH22CH3<(CH33CH
B.工業(yè)上合成的單體為甲醛和苯酚(
C.相同質(zhì)量的乙烯和乙酸完全燃燒時,消耗氧氣的量相同
D.某烷烴可以命名為2,3,3-三甲基-4-乙基戊烷

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2.高能糖電池是一種新型的電池,該電池解決了環(huán)境污染問題,有望在未來代替?zhèn)鹘y(tǒng)電池.該電池的工作原理為C6H12O6(葡萄糖)+6O2$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;酸\;\;\;\;\;\;\;}}{酸性介質(zhì)}$6CO2+6H2O,下列有關(guān)說法正確的是(  )
A.該電池的工作環(huán)境應(yīng)在高溫條件下
B.正極反應(yīng):O2+2H2O+4e-═4OH-
C.電池工作時葡萄糖在負極上失去電子發(fā)生還原反應(yīng)
D.電池工作時H+由負極移向正極,電解質(zhì)溶液的pH增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.一定溫度下,在密閉容器中充入一定量的CO2和H2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+2H2O(g)$?_{△}^{催化劑}$CH4(g)+2O2(g),測定的部分實驗數(shù)據(jù)如下:
t/s05001000
C(H2O)/mol•L-15.003.522.48
C(CO2)/mol•L-12.50  
下列說法不正確的是( 。
A.在500s內(nèi)用H2O(g)表示的化學(xué)反應(yīng)速率是2.96×10-3mol•L-1•s-1
B.在500s時生成的CH4的濃度是0.74mol•L-1
C.在1000s時反應(yīng)達到平衡
D.0-500s的平均反應(yīng)速率大于500~1000s的平均反應(yīng)速率

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