暗紫色化合物A具有綠色、高電壓和高能量的特點(diǎn),近年來引起了電化學(xué)界的高度重視。在常溫和干燥的條件下,化合物A可以穩(wěn)定的存在,但它在水溶液中不穩(wěn)定,一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,同時(shí)產(chǎn)生一種氣體單質(zhì)。某興趣小組的同學(xué)對化合物A進(jìn)行組成分析,確定A中僅含有O、K、Fe三種元素。取3.96g化合物A的粉末溶于水,滴加足量的稀硫酸,向反應(yīng)后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液,恰好完全反應(yīng)。過濾,將洗滌后的沉淀充分灼燒,得到紅棕色固體粉末1.60g;將所得濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽10.44g。

(1)化合物A的化學(xué)式為     ;化合物A與H2O反應(yīng)的離子方程式為      。

(2)化合物A還可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑。原因是      。

(3)化合物A的制備還可通過氧化法,試寫出在KOH存在條件下用次氯酸鉀氧化氫氧化鐵制備A的化學(xué)方程式       。

(4)目前,人們針對化合物A的穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的探索,并取得了一定的進(jìn)展。下列物質(zhì)中有可能提高化合物A水溶液穩(wěn)定性的是     

A.亞硫酸鈉            B.KOH             C.醋酸        D.Fe(NO3)3

(5)為研究溫度對化合物A水溶液穩(wěn)定性的影響,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案      。

 

【答案】

(1)K2FeO4      4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-     

(2)+6價(jià)的鐵具有強(qiáng)氧化性可以殺菌消毒,其還原產(chǎn)物Fe3+水解生成氫氧化鐵膠體凈水

(3)3KClO+4KOH+2Fe(OH)3=2K2FeO4+3KCl+5H2O      (4)B;

(5)取少量的樣品放入試管加水溶解,分成兩等份于兩試管中,分別放在冷水和熱水中,觀察生成紅褐色沉淀的快慢

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)題意可知:該化合物與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的紅褐色的沉淀為Fe(OH)3,氣體為O2,紅棕色粉末是  Fe2O3 n(Fe2O3)=m/M= 1.60g÷160g= 0.01mol , n(Fe) =0.02mol., 濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽是K2SO4,質(zhì)量為10.44g。n(K2SO4)=1044g÷174g/mol=0.06mol,所以原固體中含有的K+的物質(zhì)的量為0.06×2-0.08=0.04mol,m(O)= 3.96g -0.02mol×56g/mol- 0.04mol× 39g/mol= 1.28g,所以n(O)=1.28g÷16g/mol=0.08mol.因此在化合物A中個(gè)元素的個(gè)數(shù)比為K:Fe:O=0.04:0.02:0.08=2:1:4.故化學(xué)式為K2FeO4。它與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8KOH。  離子方程式為4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-。(2)K2FeO4 還可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑。原因是FeO42-中的Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià),有強(qiáng)的氧化性,可以起到殺菌消毒的作用,其還原產(chǎn)物為Fe3+,水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體表面積大,吸附力強(qiáng),能夠吸附水中的固體顆粒使之轉(zhuǎn)化為沉淀而達(dá)到凈化水的作用。(3)在KOH存在條件下用次氯酸鉀氧化氫氧化鐵制備A的化學(xué)方程式3KClO+4KOH+ 2Fe(OH)3= 2K2FeO4+3KCl+5H2O。(4)因?yàn)樵谒芤涸诎l(fā)生離子反應(yīng) 4FeO42-+10H2O =4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH- ,所以要提高其穩(wěn)定性,應(yīng)該使溶液顯堿性。亞硫酸鈉         、KOH呈堿性,但考慮到亞硫酸鈉有還原性,K2FeO4有強(qiáng)氧化性,二者會發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存,因此有可能提高化合物A水溶液穩(wěn)定性的物質(zhì)只能是KOH。(5)為研究溫度對化合物A水溶液穩(wěn)定性的影響實(shí)驗(yàn)方案是取少量的樣品放入試管加水溶解,分成兩等份于兩試管中,分別放在冷水和熱水中,觀察生成紅褐色沉淀的快慢。 

考點(diǎn):考查K2FeO4的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途的知識。

 

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:

化學(xué)式為C3H8O的化合物A 具有如下性質(zhì):
①A+Na→慢慢產(chǎn)生氣泡
②A+CH3COOH(加熱條件下)
H2SO4
有香味的物質(zhì)
(1)寫出A的結(jié)構(gòu)簡式
CH3CH2CH2OH 或 CH3CH(OH)CH3
CH3CH2CH2OH 或 CH3CH(OH)CH3

(2)A在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成的有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為
CH3CH=CH2
CH3CH=CH2

(3)化合物A和CH3COOH反應(yīng)生成有香味的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為
CH3COOCH2CH2CH3 或 CH3COOCH(CH3)CH3
CH3COOCH2CH2CH3 或 CH3COOCH(CH3)CH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

分子式為C2H6O的化合物A具有如下性質(zhì):
(1)根據(jù)上述信息,對該化合物可作出的判斷是
AC
AC

A、一定含有-OH  B、一定含有-COOH    C、A為乙醇D、A為乙酸(2)含A的體積分?jǐn)?shù)為75%的水溶液可以用作
醫(yī)用消毒劑
醫(yī)用消毒劑

(3)A與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2Na+2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa+H2
2Na+2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa+H2

(4)A可由含淀粉[(C6H10O5n]的農(nóng)產(chǎn)品如玉米、小麥、薯類等經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而得.請寫出由淀粉制A的化學(xué)方程式:
(C6H10O5)n+nH2O
硫酸
nC6H12O6、C6H12O6
酒化酶
2CH3CH2OH+2CO2
(C6H10O5)n+nH2O
硫酸
nC6H12O6、C6H12O6
酒化酶
2CH3CH2OH+2CO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

暗紫色固體A在加熱的條件下反應(yīng)生成B和C以及D,常溫下過氧化氫溶液遇到C時(shí)分解放出D,其中C在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有改變,若將細(xì)鐵絲放在D中點(diǎn)燃能劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體E.
(1)寫出各物質(zhì)的名稱:
A
高錳酸鉀
高錳酸鉀
;  B
錳酸鉀
錳酸鉀
;
C
二氧化錳
二氧化錳
;  D
氧氣
氧氣

E
四氧化三鐵
四氧化三鐵

(2)中文表達(dá)式表示有關(guān)的化學(xué)反應(yīng),并指出反應(yīng)所屬的類型(化合反應(yīng)、分解反應(yīng)):
高錳酸鉀
加熱
錳酸鉀+二氧化錳+氧氣(分解反應(yīng))
高錳酸鉀
加熱
錳酸鉀+二氧化錳+氧氣(分解反應(yīng))
;
過氧化氫
二氧化錳
水+氧氣(分解反應(yīng))
過氧化氫
二氧化錳
水+氧氣(分解反應(yīng))

鐵+氧氣
點(diǎn)燃
四氧化鐵
鐵+氧氣
點(diǎn)燃
四氧化鐵

(3)C是過氧化氫反應(yīng)中的
催化劑
催化劑
(填“催化劑”或“氧化劑”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

暗紫色化合物A具有綠色、高電壓和高能量的特點(diǎn),近年來引起了電化學(xué)界的高度重視.在常溫和干燥的條件下,化合物A可以穩(wěn)定的存在,但它在水溶液中不穩(wěn)定,一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,同時(shí)產(chǎn)生一種氣體單質(zhì).某興趣小組的同學(xué)對化合物A進(jìn)行組成分析,確定A中僅含有O、K、Fe三種元素.
取3.96g化合物A的粉末溶于水,滴加足量的稀硫酸,向反應(yīng)后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液,恰好完全反應(yīng).過濾,將洗滌后的沉淀充分灼燒,得到紅棕色固體粉末1.60g;將所得濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽10.44g.
(1)化合物A的化學(xué)式為
 
;化合物A與H2O反應(yīng)的離子方程式為
 

(2)化合物A還可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑.原因是
 

(3)化合物A的制備還可通過氧化法,試寫出在KOH存在條件下用次氯酸鉀氧化氫氧化鐵制備A的化學(xué)方程式
 

(4)目前,人們針對化合物A的穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的探索,并取得了一定的進(jìn)展.下列物質(zhì)中有可能提高化合物A水溶液穩(wěn)定性的是
 

A.亞硫酸鈉        B.KOH      C.醋酸       D.Fe(NO33
(5)為研究溫度對化合物A水溶液穩(wěn)定性的影響,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案
 

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